激光切割中厚板的问题探讨
发布日期:2022-04-11
表示激光切割作为一种先进的材料切割手段,因材料铺张少、在规模化生产中老本效应明显、对加工对象具有很强的适应性等优势,被越来越为钣金生产者所接受。
如今,中国的粗钢产量不仅是世界第一,更是超过了全球产量的50%,发展中国家乃至一些像澳洲韩国等蓬勃国家为节约老本也在大量使用中国板材,因此与其期待中国钢材来适应激光切割,不如研究和提出能够优质地加工劣质材料的技巧和提案。本文就讲一下在中厚板加工中常遇到的问题。
1. 碳钢厚板穿孔问题
在厚板加工中穿孔时间占很大比重,各激光厂家纷纷开发了快速穿孔的技术,较为有代表性的是高能穿孔(炸孔),这种技巧的优点是速度快(1秒,以t16mm为例—以下相像),缺陷是不仅影响对小形状的加工,穿孔时注入的庞大能量使板材温度升高进而影响接下来的整体切割历程。而用小功率脉冲进行穿孔的话,时间就很长(12秒),会导致切割的服从下降和单位老本的进步。
2. 切割面品质问题
加工中厚板时经常会遇见切割断面,这样的切割不仅成品质量受到质疑,还会伴随着过烧和严重的粘渣出现,以致体现不出高价的激光加工机区别于其余切割手段的代价。
3. 整板加工稳定性问题
在对国产钢材的整板加工中,经常会出现局部区域加工不良的现象。这种现象偶然很随机,即使在加工机状况良好的情况下也会出现。
办理方案
1. 岑岭穿孔(HPP)方案
行使占空比小的岑岭值脉冲激光,辅以放射在材料表面上的不燃油以清除开孔边缘附着物,控制脉冲的合理频率边冷却边穿孔。其特点是比较炸孔虽然时间稍长(3秒),但穿出的孔径小(约φ4mm)且开孔边缘无附着物以及入热较低,便于接下来的平常切割加工,相比普通穿孔则服从进步了4倍。
2. 切割断面改善方案
对于碳钢来说改善切割断面的重要因素是控制对板材的入热并能保证激光照射片面的充分燃烧。对于不锈钢来说改善切割断面的重要因素则是光束的改良(改善焦深)与辅助气体的有效行使。亮面切割技术即是改善了发振器和喷嘴所得到的后果。
3. 保证加工稳定性的方案
当前为了进步加工机的运行速度,激光机多采用俗称飞行光路的布局,即材料托盘不动而加工头在整个可加工区域内运动的形式。而为了补偿加工头与光源比较位置的变更,各厂家也尽可能保证光斑在加工范围内的一致性,使用曲率可变折射镜是普遍选定的方式。这种技巧虽然布局简单却会改变焦深,使在对焦深极为敏感的中厚板切割时会显得力不从心(既要保持光斑不变又要保持焦深不变)。使用等长光路方式(在可加工范围内光源与加工头之间光传播路径等长)可避免焦深变更,从而使光斑和焦深都保持一致。另外对入热的重视使板材蕴蓄堆积的热量得到控制,可较好地办理稳定性问题。
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