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影響激光切割表麵質量的因素

發布時間:2017/9/5     信息來源:http://www.mediaworksasia.com   作者:激光切割機    0

激光切割被認為是激光應用中最成熟的工藝,因而近年來,人們把激光應用研究熱點投入到激光焊接、熱處理、標記、快速成型等方麵,而對激光切割的研究則相對較少。但隨著汽車工業的全麵發展,以及精細切割和良好焊接性能的需求,必須進一步提高和控製切割質量。激光切割質量的優劣是指切割尺寸精度高低和切割表麵質量的好壞,切割表麵質量一般以以下4個指標衡量:① 切口寬度及切口表麵粗糙度;②熱影響區的寬度;③切口斷麵的波紋;④切口斷麵或下表麵有無掛渣。下麵就來分析影響激光切割表麵質量的主要因素。

 

1.切割用激光

激光應有高的光束質量。激光切割是基於熱效應的加工,為得到高的功率密度和精細切口,聚焦光斑直徑要小,同時,為保證沿不同方向切割時的質量的一致性,激光束應有良好的繞光軸旋轉對稱性和圓偏振性以及高的發射方向穩定性,以保證聚焦光斑位置穩定不變。現代激光器還應具備連續和高重複輸出快速切換功能,以保證複雜輪廓的高質量切割。

2.聚焦透鏡與板材厚度

透鏡焦距根據被切材料厚度選取,兼顧聚焦光斑直徑和焦深,材料厚,焦距宜大,反之,則焦距宜小。聚焦光斑位置應靠近工件表麵,一般使焦點落在板材上表麵偏下約1/3板厚處。

3.氣流與噴嘴

激光切割中氣流具有吹除熔融材料、保護聚焦透鏡甚至提供部分切割能量的作用。氣體壓力、流量是影響切割質量的重要因素,壓力過低,吹不走切口處的熔融材料;過高,易在工件表麵形成渦流,反而削弱了氣流去除熔融材料的作用。實踐證明,不同結構的噴嘴對切割也會產生不同的影響。

4.切割速度

切割速度取決於激光的功率密度和被切材料的熱物理性質及其厚度等。對於一定切割條件下,有一合理的切割速度範圍,切割速度過高,切口清渣不盡,甚至切不透,切割速度太低,則材料過燒,切口寬度和熱影響區大。

5.切割軌跡

對於複雜輪廓或具有拐點的零件的切割,由於加速度的變化,容易使拐點處過熱熔化而形成塌角,因而合理的切割軌跡是避免這一現象的有效辦法之一。

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