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脈衝占空比與激光切割的關係

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

脈衝占空比是指每一脈衝中光束照射時間所占的比例。根據平均功率(Pa)和占空比(D)的關係,可以按如下公式計算出脈衝峰值功率(Pp)(圖1.12-1)。

 

圖1. 12-2所示為脈衝峰值功率Pp與激光切割麵粗糙度民的關係。 脈衝切割條件時,使切割速度u與頻率fp保持不變。所示切割麵的粗糙度是分別對1.2MM、3.2MM、6.0MM厚碳鋼材料的上部 (Ru)與下部(Rd)進行測量的結果。所有的板厚都顯示為上部激光切割麵粗糙度比下部切割麵粗糙度好;脈衝峰值功率越大,切割麵粗糖度就越好。

 

圖1.12-3顯示的是脈衝峰值功率與熱影響層寬度的關係。熱影響層寬度(H)是在上部(Hw)中部(Hm)下部 (Hd)三處進行測量的結果。熱影響層最寬的是下部(Hd)從中部(Hm)到上部(Hw)熱影響層寬度呈減小趨勢。脈衝峰值功率越大,熱影響層寬度就越小,特別是切縫的下部受脈衝特性影響表現得尤為明顯,熱影響層隨脈衝峰值功率的變化而變化的比例相對比較大。

 

【原理】

在平均功率一定時,脈衝的占空比減小,則峰值功率會變大。每次脈衝照射時的能量會相應增加,每一脈衝的加工量增加,會使板厚方向的加工能力提高。另外,由於停止時間也會同時增加,抑製燒或熔損的冷卻能力也會相應增強。反之,如脈衝的占空比很大,脈衝會向CW雙條件接近,板厚方向的激光加工能力和冷卻能力都會相應降底,也會使低速激光加工中對過燒、熔損現象的抑製能力降低。圖1.12-4是分別以減小峰值脈衝的條件進行穿孔加工後各戴麵的對比圖,充分體現出了脈衝特性對加工的影響。

 

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