激光切割机的几项关键技术是光机电一体化技术。在激光切割机中,激光束的参数、机床和数控系统的性能和精度直接影响激光切割的效率和质量。切割精度是判断数控激光切割机质量的第一要素。那么,影响激光切割机切割质量的因素有哪些呢?
1.焦点位置调整
因为激光功率密度对切割速度有很大的影响,所以透镜焦距的选择是一个重要的问题。聚焦激光束的光斑大小与透镜的焦距成正比。聚焦激光束的光斑尺寸很小,焦点处的功率密度很高,有利于材料切割。但有焦深短、调整余量小的缺点,一般适合高速切割薄材料。由于长焦镜头焦深宽,只要有足够的功率密度,更适合切割较厚的工件。
确定使用哪种焦距镜头后,焦点与工件表面的相对位置对保证切割质量尤为重要。由于焦点处的功率密度较高,在大多数情况下,切割时焦点正好在工件表面或略低于表面。在整个切割过程中,保证焦点与工件的相对位置不变是获得稳定切割质量的重要条件。有时镜头因冷却不良发热,焦距发生变化,需要及时调整焦点位置。当焦点处于较好的位置时,狭缝越小,效率越高,较好的切割速度可以获得较好的切割效果。在大多数应用中,光束焦点被调整到喷嘴正下方。一般来说,喷嘴与工件表面的距离约为1.5毫米.
2.激光输出功率
对于连续激光,激光功率和模式将对切割产生重要影响。在实践中,通常设置更高的功率以获得更高的切割速度或切割更厚的材料。但是,光束模式(光束能量在截面上的分布)有时更重要,当输出功率增加时,模式往往会稍微变差。经常发现,在小于高功率的情况下,在焦点处可以获得更高的功率密度和更好的切割质量。在激光器的整个有效工作寿命期间,模式是不一致的。光学元件的状态、激光工作气体混合物的细微变化和流量波动都会影响模式机制。
3.辅助气体压力
激光切割机切割材料需要使用辅助气体,气体压力是一个极其重要的因素。辅助气体与激光束同轴喷射,保护镜片不受污染,吹走切割区域底部的熔渣。对于非金属材料和一些金属材料,使用压缩空气或惰性气体处理熔化和蒸发的材料,同时抑制切割区域的过度燃烧。
对于大多数金属激光切割,使用活性气体(只要是O2)与热金属形成放热氧化反应。这种额外的热量可以使切割速度提高1/3 ~ 1/2。高速切割薄材料时,需要较高的气体压力,以防止熔渣粘在切口背面(粘在工件上的热熔渣也会损坏切削刃)。当材料厚度增加或切割速度较慢时,应适当降低气体压力。为了防止塑料切边结霜,最好在较低的气压下切割。
4.切割速度
对于给定的激光功率密度和材料,切割速度符合经验公式。只要在阈值以上,材料的切割速度就与激光功率密度成正比,即增大功率密度可以提高切割速度。这里的功率密度不仅与激光输出功率有关,还与光束质量模式有关。此外,光束聚焦系统的特性,即聚焦后的光斑大小,对激光切割也有很大影响。
切割速度与切割材料的密度(比重)和厚度成反比。在其他参数不变的情况下,提高切割速度的因素有:提高功率(在一定范围内,如500 ~ 2000 W);改善波束模式(例如,从高阶模式到低阶模式直到tem 00);减小焦点尺寸(如用短焦距镜头对焦);切割初始蒸发能低的材料(如塑料、有机玻璃等。);切割低密度材料(如白松木);切割薄材料。
对于特殊金属材料,当其他工艺变量保持不变时,激光切割速度可以有一个相对的调整范围,同时仍能保持满意的切割质量。切割薄金属时,此调整范围比切割厚金属时稍宽。有时,切割速度慢也会导致排出的热熔物质烧蚀口腔表面,使切割面非常粗糙。
与氧乙炔、等离子等传统切割技术相比,激光切割具有切割速度快、狭缝窄、热影响区小、狭缝边缘垂直度好、切割边缘光滑等优点。同时,激光可以切割的材料种类很多。激光切割技术已广泛应用于汽车、机械、电力、五金、电器等领域。
东莞市创鸿激光智能科技有限公司坐落于大朗镇,是一家拥有十多年丰富的行业经验,为传统制造业提供新动力的高科技智能企业。公司集研发、设计、生产及销售为一体,主营:激光玻璃切割机、激光焊接机、机械手焊接机器人,机械手切割机,激光打标机,激光切割机,自动化激光设备。三大业务模块产品现已广泛应用于医疗、机械、汽车、模具、精密冲压件、汽车、家电、通讯、数码电子、航空航天、能源、军工、模具等相关领域。公司致力打造国内顶尖的激光设备,配有专业的研发、制造团队、售前售后服务团队,专业、高效、快速服务于客户。创鸿激光愿景:“创建一流企业,成就积极人生”,努力为客户提供更高附加值,量身定做解决方案,以公司的专业素养服务客户,共同创造价值,实现共赢。欢迎广大客户来电咨询报价,免费打样