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影響激光切割機(jī)精度的四大因素
激光切割精度是衡量一臺(tái)激光切割機(jī)好壞的一個(gè)重要因素,影響激光切割機(jī)精度的四大要素加工尺寸有誤差是在使用激光切割機(jī)進(jìn)行加工時(shí)經(jīng)常遇到的故障,這個(gè)故障既影響了生產(chǎn)效率,又增加了生產(chǎn)成本。激光打標(biāo)可以打出各種文字、符號(hào)和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級(jí),這對(duì)產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。事實(shí)上,金屬激光切割機(jī)的精度并非完全取決于設(shè)備本身,而是由多方面因素組成。今天就來(lái)給你分析一下影響激光切割機(jī)精度的原因:
一、激光發(fā)生器的激光凝聚的大小:激光器發(fā)出的光束為錐形,所以切出來(lái)的縫隙也是錐形,在這種情況下,厚度0.4MM的不銹鋼就會(huì)比3MM的切縫小的多。在現(xiàn)有的激光切割系統(tǒng)中,這些激光切割在航空應(yīng)用中的局限性得到了改善,包括疲勞性能和制造工藝一致性的降低。因此,激光光束的形狀取決于影響金屬激光切割機(jī)切割精度的一大要素。在這種錐形的激光光束條件下,工件厚度越大,精度也就會(huì)越低,因此切縫越大。
二、工作臺(tái)的精度:其實(shí),即便是簡(jiǎn)單的工作臺(tái),的工作臺(tái),也會(huì)導(dǎo)致的激光切割效果。 使用激光切割機(jī)時(shí),了解影響激光切割機(jī)精度的因素是很重要的,正確使用才能降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,同時(shí),使激光切割機(jī)壽命延長(zhǎng),增加使用時(shí)間。
三、切縫的幅面:當(dāng)錐形的激光光束聚集在一起之后,此時(shí)的會(huì)越變?cè)叫?,因此該激光切割的精度也變得越?lái)越高,特別是切縫的幅面也就變得越來(lái)越小。在這個(gè)時(shí)候較小的光斑可以達(dá)到0.01mm。這也是影響激光切割機(jī)切割精度的要素之一。
四、切割的材料不同:也會(huì)影響到激光切割機(jī)的精度。在同樣的情況下,切割不銹鋼和切割鋁其精度就會(huì)非常不同,不銹鋼的切割精度就會(huì)高一些,而且切面也會(huì)光滑一些。
金屬激光切割加工機(jī)的原理
激光束聚焦成很小的光點(diǎn)其小直徑(可小于0.1mm),使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度(可超過(guò)106W/cm2).這時(shí)光束輸入(由光能轉(zhuǎn)換)的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散部分,材料很快加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞.隨著光束與材料相對(duì)線性移動(dòng),使孔洞連續(xù)形成寬度很窄(如0.1mm左右)的切縫.切邊熱影響很小,基本沒(méi)有工件變形.切割過(guò)程中還添加與被切材料相適合的輔助氣體.鋼切割時(shí)得用氧氣為輔助氣體與溶融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料,同時(shí)幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣.塑料使用壓縮空氣,棉、紙等材料切割使用惰性氣體.進(jìn)入噴嘴的輔助氣體還能冷卻聚焦透鏡,激光切割防止塵進(jìn)入透鏡座內(nèi)污染鏡片并導(dǎo)致鏡片過(guò)熱.
大多數(shù)有機(jī)與無(wú)機(jī)物都可以用激光切割.在工業(yè)制造占有分量很重的金屬加工業(yè),許多金屬材料,不管它具有什么樣的硬度,都可進(jìn)行無(wú)變形切割(目前使用的金屬激光切割可切割工業(yè)用鋼的厚度已可接近20mm).
當(dāng)然,對(duì)高反射率材料,如金、銀、銅和鋁合金,它們也是好的傳熱導(dǎo)體,因此激光切割很困難,甚至不能切割某些難切割材料,可使用脈沖波激光束進(jìn)行切割,由于極高的脈沖波峰值功率,會(huì)使材料對(duì)光束的吸收系數(shù)瞬間急劇提高.
激光切割加工的原理是什么?
激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過(guò)材料表面,在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬(wàn)攝氏度,使材料熔化或氣化,再用高壓氣體將熔化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走,達(dá)到切割材料的目的.激光切割,由于是用不可見(jiàn)的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀,激光刀頭的機(jī)械部分與工作無(wú)接觸,在工作中不會(huì)對(duì)工作表面造成劃傷;激光切割速度快,切口光滑平整,一般無(wú)需后續(xù)加工;切割熱影響區(qū)小,板材變形小,切縫窄(0.1mm~0.3mm);切口沒(méi)有機(jī)械應(yīng)力,無(wú)剪切毛刺;加工精度高,重復(fù)性好,不損傷材料表面;數(shù)控編程,可加工任意的平面圖,可以對(duì)幅面很大的整板切割,無(wú)需開(kāi)模具,經(jīng)濟(jì)省時(shí).
激光切割主要是CO2激光切割,CO2激光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時(shí)用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而形成形狀的切縫.CO2激光切割技術(shù)比其他方法的明顯優(yōu)點(diǎn)是:(1)切割質(zhì)量好.切口寬度窄(一般為0.1--0.5mm)、精度高(一般孔中心距誤差0.1-0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1-0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra為12.5-25μm),切縫一般不需要再加工即可焊接.(2)切割速度快.例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳鋼切割速度為1.6m/min;2mm厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min,熱影響區(qū)小,變形小.(3)清潔、安全、無(wú)污染.大大改善了操作人員的工作環(huán)境.當(dāng)然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超過(guò)電加工;就切割厚度而言難以達(dá)到火焰和等離子切割的水平.