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1、影响切割工艺的要素Aokng一、激光二、速度三、镜片四、焦点五、随动六、气体七、喷嘴八、材料影晌切割工艺的因素名词解释Aihong缗宏般俗功率密度:单位面积上在单位时间内接收的能量.零焦位置:焦点处于切割板材上表面时的位置.正/负焦:高于零焦为正焦、低于零焦为负焦.频率:单位时间内脉冲周期的个数.一1占空比:单位脉冲周期内,出光时间(t)占总脉冲周期U时间(T)的比值.I气流量:气体在切割缝中单位时间内通过的气体量.过烧:功率密度过大引起热量在小范围内积聚过多造成的过熔现象.爆孔:在穿孔过程中,由于温度过高造成液态材料大量喷溅的现象.过烧现象爆孔现象一激光功率激光功率的大小决定以下几点:一、最
2、大切割速度二、最大切割厚度三、切割面效果不同激光功率对应相同切割效果时厚度的差别二切割速度1HONG雄宏般饰切割速度合适(S1-OGoA切割80碳钢)一、切割速度合适时1火花基本竖直并向前进的反向略倾斜。2.切割效果好.二、切割速度过快时1火花向前进的反向倾斜角度较大.2 .无法切透,火花在板材上方喷溅.3 .有些区域可以切透,但有些区域无法切透.4 .整个断面较粗糙。5 .切割断面呈斜条纹路且下部分产生熔演.三、切割速度过慢时1 .火花向前进方向倾斜。2 .造成过融现象,切割断面粗糙。3 .割缝变宽,尖角部分整个融化.二切割速度切割搓度过快S1-O30AG切割8m碳钢B*drurc3切割速度
3、过慢S1(MoA切割8m理钢MhongPZI1强,%赛:比理直径A;微光金的波长/:通镇的焦距-人射于号1的龙京区径镜片关键参数:一、焦距,国响喷嘴的选择二、焦点深度膨响切割面能量分布三、光斑直径膨响切缝宽度短焦距选优与箕焦距透镜加工参数要交用短焦距透镜进行的切割短焦:薄板速度快厚板割缝宽厚板锥度大、效果差125焦距150焦距用长焦距透镜进行的切割长焦:薄板速度慢厚板割缝窄Jy板锥度小、喳好三镜片吸收率MHoNG雄宏股份影响镜片吸收率:一、镜片本体材质二、镜片镀膜种类及工艺三、揽片洁净程度吸收率低选使双收率高透镜的聚光转性的聚光转性保护使片脏污导致切割异常四焦点Aihong雄宏股憎Z=O(零焦
4、)用于IMM式以下厚度板材的精密切割Z0(正焦)用于碳钢和不锈钢的氧气切割Z0(负焦)用于碳钢和木锈钢的氮气、空气切割焦点位置特点H1切通窄.可透行*H*tiT需要K粕城度的加1 JH我面虔要求高的工; AaiDTi鬟*少嫣影响区的加工;MttfiOE(2)ZX)切筑卜方交宽.可改善气体的流!()化物的波动性,厚板的CW.高发小脉冲MXi(3)ZIHONG焦点过高焦点过彳氐时:一、下部能量不足,氧化不足,纹路较粗,有时会有锯齿状纹路.二、切缝过小,工件不易掉落.焦点过高时:一、整体能量不足,切割面完全靠氧化反应的热量形成,纹路较粗,下部纹路倾斜严重.二、切缝过大,下部能量不足,气体流量不足,形
5、成熔渣.焦点过低四焦点位置变化对不锈钢切割的影响Aemong嘘宏股仍二、三、焦点过高(负焦不足、离焦量过小)切缝过小、挂渣为尖状渣、挂遭难去除、切割面锥度小、工件不易取出.焦点适中(负焦适中、离焦量适中)切缝适中、无挂渣、切割面锥度适中、工件易取出.焦点过低(负焦过大、离焦量过大)切缝过大、挂遭为球状浮覆、挂灌易去除、切割面锥度大、工件易取出.NW-IM九/卜A(2一切川卜g1M或,停4fntmn*vt正工作.*K6Ptt力RVBarwti.修不足长(b)无熔港(O球状熔遣四准直调焦和聚焦调焦的差别聚焦点但置Omm准直镜mm+IOr)喳S1-030AG-T第金”温度昌.长(a)尖锐熔泄W3调聚
6、焦款S1-O60A(旧款)的焦点依靠的是调节聚焦镜的位置来调节焦点位置,其焦点调节范围为T5mm+10mm.电机移动和焦点变化的关系是线性的,且电机移动距同:焦点移动距阍=1:1.在调焦的过程中,聚焦光束的发散角几乎不变.S1-OIOA调准直款S1-O60A(新款)的焦点依靠调节准直镜的位置来调节焦点,其焦点的调节范围为-3Omm+20mm.电机移动和焦点变化的关系不再是线性的,电机移动距离:焦点移动距离=1:-4.在调焦的过程中,聚焦光束的发散角度变化:调负焦时,发散角稍微变小;调正焦时,后部自造御方土曾切激光切割头射叛线引起切割异常五随动随动影响要素:一、焦点实际位置二、切割缝内气压三、切
7、割缱内气流量随动不稳定会造成多种切割条件不稳定,切割质量自然波动很大,效果不好.六气体气体的要求:一、无论氧SI气,体纯度需达到99.5%以上,不纯的气体会对切割效果影响巨大.(普通液氮99.7%)二、如使用空气,需加装冷冻式干燥机以及三级过海装置,以确保气路里的油和水在到达切割头之前被清除,否则对鼾镜片的损害较大.氧气使用压力T9P1OMPa.氮FQ空气的使用压力TSIP2MPa.(6KW以上现已用到近3MPa压力)七喷嘴选择喷嘴的选择:一、氧气切割一般用双层喷嘴.二、氮气和空气切割一般用单层喷嘴.三、板材厚度越大,使用的喷嘴孑宙越大.四、喷嘴孔径越大,切割缝越大.(a)单喷切割(b)双喷切
8、割七喷嘴使用喷嘴膨响切割效果的原因,即为激光束周围的气流和气压不一致造成的.一、激光未对中,即激光不是从喷嘴中心射出.二、喷嘴挂渣,膨响气流方向,造成气流不一致.三、喷嘴变形,影响气流方向,造成-气流不一致.七喷嘴对中期八M(a)偏离中心(b)熔渣粘着(c)喷口变形在喷嘴的出口将透明胶带粘贴在喷嘴出口端面上.如图所示:I白色不干胶带光路不对中切割效果以点射方式击穿透明胶带,观察击穿孑屿喷嘴孔的位置关系来调整两端的精密螺钉,直至调至中心处.从红光的观测分析,即可得知镜片是否污染/喷嘴是否被堵/喷嘴是否缺损/喷嘴是否挡光.对中调光标志及原理八板材锈蚀对切割效果的影生铁碳钢板材生锈板材切割效果正常红
9、光生锈材料的切割无生锈材料的切割MHONG穿孔工艺直接穿孔:应用于薄板的穿孔.短时间、高功率、低频率瞬时穿孔.渐进穿孔:应用于中厚板的穿孔.功率、频率不应过大,否则会出现爆孔;时间不能过短,否则会穿不透.三级穿孔:应用于厚板的穿孔.一级使用大功率,短时间,迸行穿刺,在板材上击出小的凹槽,降低板材厚度,扩大氧气进入板材的入气口;二级使用较高功率J氐频率,加长穿刺时间,加大穿刺力度进行穿孔;三级在较低位置使用小功率,长时间,小气压,稳定穿刺至板材打穿.注:使用穿孔时,为了延长保护镜片寿命需在全局参数设置穿孔气体延时,具体如图:穿孔过颗爆孔:在穿孔过程中,由于温度过高造成的液态材料大量喷溅的现象.右
10、图可见,当熔融材料在内部堆积过多,目开始产生汽化时,汽化的熔融材料因为体积的膨胀,将培融的材料喷溅出来.引线工艺厚板切割引线工艺在高功率切割厚板的初次穿孔时会产生较多的熔渣在板面上,如果直接以切割高度去切割就容易影响温随效果,通过引线缓降功能可以有效解决这一问胸维宏股份切割实例分析进给方向向左,下摆纹路略微向右倾斜,底部无挂渣;上部纹路略粗于中部纹路;中下部纹路较平整,底部无明显挂渣。嵯宏I进给方向向左,下摆纹路近垂直底边,速度过慢;主要原因速度过慢.解决方案提速即可。切割实例分析维宏般忸中下部纹路较重,出现凹坑,气压偏大。主要原因气压偏大.解决方案降压即可.整个断面成镜面效果,切割无明显纹路
11、,上下纹路一致,下部无摆尾纹路,底部无挂渣,速度,气压,焦点都为最理想状态。切割实例分析上表面为镜面,下表面为锯齿状断面,此现象在碳钢亮面切割时常见.与速度,气压,焦点都有一定影响。常用调节手法为:降低气压、减小喷嘴孑喀、降低速度、增大切割断面有不规则爆坑.主要原因板材上表面存在铁锈,内部存在杂质,影响激光切割。解决方案,除铁锈。切割实例分析切割背部有泪滴状金属水珠.主要原因气压过小或速度过快。解决方案加大气压,B斜氐速度即可。切割板材上表面有泪滴状金属水珠。主要原因割缝太细,速度过快。解决方案正焦点,降速度即可。上图为不锈钢氮气常规切割,断面白色,纹路较细,底部无挂渣,正常.上图为不锈钢挂渣情况,此现象普遍存在,原因为吹气量过小,气压过小割缝太细,焦点过正.解决方案为,加大气压,稍负焦点。上图为不锈钢氧气切割,断面粗糙,黑色纹路较重,底部存在不锈钢的氧化物(氧化铝)难以剔除。切割实例分析上图所示为铝板的切割,背部微渣,易剔除。此为正常现象,不为切割技术或效果不完善所导致。上图所示为黄铜切割,使用氮气切割,表面成黄色亮面,使用氧气或空气切割,断面黑色且纹路较粗糙。原因:氧气可与铜反应,生成铜的氧化物,导致断面变黑,纹路变粗。解决方案使用氮气切割。