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激光切割的顯著優(yōu)勢(shì)
1.精度高:定位精度0.05mm,重復(fù)定位精度0.02 mm,加工精度可控制在0.1 mm
2.切縫窄:激光束聚焦成很小的光點(diǎn),使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度,材料很快加熱至氣化程度,蒸發(fā)形成孔洞。
3.切割面光滑:切割面刺,切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以內(nèi)。
4.速度快:切割速度可達(dá)15m/min,比線切割的速度快很多。
熔化切割一般使用惰性氣體,如果代之以氧氣或其它活性氣體,材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃,與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生另一熱源,使材料進(jìn)一步加熱,稱為氧化熔化切割。
由于此效應(yīng),對(duì)于相同厚度的結(jié)構(gòu)鋼,采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。因此,解決此類問題的關(guān)鍵在于各軸有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性及相互之間的配合的協(xié)調(diào)性,使其能比較嚴(yán)格地按照既定目標(biāo)進(jìn)行加工動(dòng)作。另一方面,該方法和熔化切割相比可能切口質(zhì)量更差。實(shí)際上它會(huì)生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區(qū)和更差的邊緣質(zhì)量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角時(shí)是不好的(有燒掉尖角的危險(xiǎn))??梢允褂妹}沖模式的激光來限制熱影響,激光的功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下,限制因數(shù)就是氧氣的供應(yīng)和材料的熱傳導(dǎo)率。
為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計(jì)制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。激光切割機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用無疑是對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重大提高和創(chuàng)新突破。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國(guó)漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗(yàn),見圖4。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時(shí)切割速度只能達(dá)到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時(shí)切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。
激光切割機(jī)在加工過程里遇見切縫大的問題如何來解決了,其出現(xiàn)的原因是哪些了。這兒分析結(jié)果為:
1.檢查看是否焦距有問題,并且要注意清洗鏡片后以及更換新鏡片的焦距變化,注意須調(diào)整正確的焦距值!
2.鏡片是關(guān)鍵性的一處原因,要認(rèn)真檢查鏡片是否破損或者有污垢,因?yàn)檫@樣的情況會(huì)導(dǎo)致激光發(fā)生散射,導(dǎo)致激光束變粗,更換或者清潔鏡片是必需的方法。
3.激光管也是不可忽視的因素,檢查激光管出光口光斑的質(zhì)量,如果出現(xiàn)亮點(diǎn)或者光點(diǎn)不圓,空心等現(xiàn)象,為激光管支撐點(diǎn),方向是否合適。而解決辦法了就是需要調(diào)整支撐,轉(zhuǎn)動(dòng)方向,更換激光管。