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激光類型如何影響激光切割

發布時間: 2021-02-26 13:59:33

㈠ 激光切割都有哪些技術種類

激光切割技術有兩種:一種是脈沖激光適用於金屬材料。第二種是連續激光適用於非金屬材料,後者是激光切割技術的重要應用領域。
激光切割機的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。在激光切割機中激光束的參數、機器數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對於切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關鍵技術。
焦點位置控制技術
激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由於能量密度與面積成反比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機工業應用中廣泛採用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對於高質量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內,即5mm左右。因此控制焦點相對於被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點在表面上;6mm的碳鋼,焦點在表面之上;6mm的不銹鋼,焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。
在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種:
(1)列印法:使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束列印,列印直徑最小處為焦點。
(2)斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的最小處為焦點。
(3)藍色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運動,直至藍色火花最大處為焦點。
對於飛行光路的切割機,由於光束發散角,切割近端和遠端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化,國內外激光切割系統的製造商提供了一些專用的裝置供用戶選用:
(1)平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理,擴束後的光束直徑變大,發散角變小,使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(standoff)的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦後光斑直徑在整個加工區域內保持一致。
(3)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統)的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。
(4)飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短;反之當切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。

㈡ 激光切割都有哪些分類

激光切割技術廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。激光切割是應用激光聚焦後產生的高功率密度能量來實現的。與傳統的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割質量、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀)、廣泛的材料適應性等優點。
(1)激光熔化切割
在激光熔化切割中,工件被局部熔化後藉助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉移只發生在其液態情況下,所以該過程被稱作激光熔化切割。
激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫,而氣體本身不參與切割。
——激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高於把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束只被部分吸收。
——最大切割速度隨著激光功率的增加而增加,隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下,限制因數就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率。
——激光熔化切割對於鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。
——產生熔化但不到氣化的激光功率密度,對於鋼材料來說,在104W/cm²~105W/cm²之間。
(2)激光火焰切割
激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在於使用氧氣作為切割氣體。藉助於氧氣和加熱後的金屬之間的相互作用,產生化學反應使材料進一步加熱。對於相同厚度的結構鋼,採用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。
另一方面,該方法和熔化切割相比可能切口質量更差。實際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區和更差的邊緣質量。
——激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的(有燒掉尖角的危險)。可以使用脈沖模式的激光來限制熱影響。
——所用的激光功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下,限制因數就是氧氣的供應和材料的熱傳導率。
(3)激光氣化切割
在激光氣化切割過程中,材料在割縫處發生氣化,此情況下需要非常高的激光功率。
為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上,材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而只適合於應用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實際上只用於鐵基合金很小的使用領域。
該加工不能用於,象木材和某些陶瓷等,那些沒有熔化狀態因而不太可能讓材料蒸氣再凝結的材料。另外,這些材料通常要達到更厚的切口。
——在激光氣化切割中,最優光束聚焦取決於材料厚度和光束質量。
——激光功率和氣化熱對最優焦點位置只有一定的影響。
——所需的激光功率密度要大於108W/cm2,並且取決於材料、切割深度和光束焦點位置。
——在板材厚度一定的情況下,假設有足夠的激光功率,最大切割速度受到氣體射流速度的限制。

㈢ 影響激光切割精度的要素都有哪些

作為鈑金激光加工行業最關心的問題是在提率的前提如何提高激光加工的精度,眾所周知,激光切割精度是衡量一台激光切割機好壞的一個重要組成部分,事實上,金屬激光切割機的精度並非完全取決於設備本身,而是由很多方面因素組成,今天我們來討論一下影響激光切割精度的幾大要素:
一、通過光學聚焦的原理,我們都知道激光光束為錐形,也因此切出來的縫隙也是錐形,在這種情況下,厚度0.3MM的不銹鋼就會比2MM的切縫小的多。這就是影響金屬激光切割機切割精度的一大要素——取決於激光光束的形狀。在這種錐形的激光光束條件下,工件厚度越大,精度也就會越低,因此切縫越大。
二、當錐形的激光光束聚集在一起之後,此時的光斑會越變越小,因此該激光切割的精度也變得越來越高,特別是切縫的幅面也就變得越來越小。在這個時候最小的光斑可以達到0.01mm。這也是影響激光切割機切割精度的要素之一。
三、在這樣的情況下,不同材質的切割精度也稍有不同。即使是同一材質,如果材料的成分不同,切割的精度也會有差異。因此,工件材質對激光切割精度也有一定的影響。
四、其實,即便是簡單的工作台,高精度的工作台,也會導致高精度的激光切割效果,所以機床穩定性是保證激光加工精度提高的另一個重要因素。
綜合以上四大因素,所以選擇激光切割機的朋友們在購買激光切割機的時候需要根據自己的實際情況來選購適合自己的經濟的激光切割機。

㈣ 影響激光切割機質量的主要因素有哪些

直接影響切割機的質量的因素有:
1、材料的厚度
2、激光輸出功率及模式
3、表面粗糙度
4、焦點位置
5、切割速度
6、輔助氣體壓力和種類
當然這些僅是法利萊員工在實際操作中得出的六點,僅供參考。

㈤ 會影響到激光切割機切割質量的因素有哪些

有很多啊 給你分為幾個部分講
一,機械方面的:1,機床使用的螺桿絲桿(齒輪齒條)的精度
2,機床使用的導軌精度
3,選用的電器模塊和伺服電機的質量,還有機床的軟體是否過硬
4,前面3條很容易解決,最關鍵的因素在於:機床設計的是否優秀,有沒有很多靈活的模塊供裝配、調試人員調整,調整激光切割機涉及到許多方面,XY軸垂直度、直線度、畫圓時的圓度等等等等。優秀的激光切割機在那麼大的移動范圍內(6M²)誤差不超過0.001M
二,激光方面的:這一方面想要技術突破是比較艱難的
1,激光的瓦數:現在國內企業的主流機型都在1000瓦以下,切割金屬是很吃力的,少數的企業已經能達到2000-3000千瓦,但技術有待成熟。國外的機型基本在3000-4000瓦左右,多的有8000-10000瓦甚至更多(3000瓦的激光器如果對光夠准可以瞬間穿透20mm的碳鋼板)
2,激光器的類型:現在主流的是CO2激光器,更先進的有固體激光器,兩者波長不同,切割性質略有不同。
3,對光:與上面一樣,最關鍵的還是在機床的設計能否讓人員准確的調整,激光器輸出的光斑大約有1-2cm²但對焦在金屬上是只是一個非常小的一個點,這樣的對光才能提高激光器的利用度,在切割時的氣體的流量也要調整好。
總之:以下所有的要求達到:激光功率足夠大,對光好,切割氣體流量合適,機床機械部分精準,伺服部分問題,機床軟體好,那麼切割質量就很好,不留毛邊,圖形准確速度快。自己打的,很累啊 分給我吧!!

㈥ 純氧激光切割對零件的切割面的硬度是如何影響的

很簡單。抄
激光切割屬於熱切割。
就是通過激光焦點的高能量密度的熱量將鋼板融化,再通過輔助氣體吹掉融化產生的熔融物質,形成切割縫,達到切割的目的。
切割碳鋼時選用的輔助氣體為氧氣,氧氣作用的其中一個就是促進氧氣反應。
這樣就會使切割面產生氧化皮,近熱影響區的材質也會發生變化。變硬變脆。
打個比方,雖然激光可以切很小的孔,但是激光切割的孔不能直接用於攻絲,螺紋孔。就是因為切割面的材料發生變化了。解決的方法有用激光在要攻絲的地方打一個標點再攻絲。或都要攻10毫米的絲時,可以切6毫米-8毫米孔再攻就容易了。

㈦ 激光切割原理的激光切割原理、分類及特點

(1)激光切割的原理激光切割是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點,同時藉助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質,從而實現將工件割開。激光切割屬於熱切割方法之一。激光切割的原理見下圖。(2)激光切割的分類1)汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件。在短的時間內汽化,形成蒸氣。在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切割時需要大的功率和功率密度。激光汽化切割多用於極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。2)熔化切割激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強大壓力使液態金屬排出,形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用於一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。3)氧氣切割它是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區吹出,而切割速度遠遠大於激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用於碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。4)劃片與控制斷裂激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發出一條小槽,然後施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。控制斷裂是利用激光刻槽時所產生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產生局部熱應力,使材料沿小槽斷開。

㈧ 激光切割機對人體有什麼傷害

激光對人體的主要危害是眼睛和皮膚,激光照射到人體的任何部位都會引起灼傷回 。
尤其光纖激光長時間觀察會嚴答重危害到眼睛視網膜!所有操作人員必須嚴格佩戴
激光防護眼鏡!禁止不佩戴眼鏡進行操作以及觀察! 應避免將身體任何部位置
於激光設備的飛行光路中,以免誤操作造成傷害。
眼和皮膚的保護:在激光加工中,通常使用 CO2、YAG 與光纖激光器,不同類型的激光,對人體造成的傷害是不同的。YAG 與光纖激光有可能損傷眼睛的視網膜,由於 YAG 與光線激光的波長對眼睛的透射率極高,危害性也更大。CO2 激光的危害主要是對眼睛角膜的灼傷。 兩種激光照射均有可能引起眼睛的白內障和對皮膚產生灼傷的危險 。因此,要根據激光的種類不同,採用相應的防護措施。該機床所配激光器為光纖激光器,所以嚴格佩戴防護眼鏡。
防火保護:激光切割加工時,經常用到氧氣,加上切割時火花的飛濺,氧氣容易導致火災的危險。因此工作區不應有易燃易爆物品存在,同時具備相應的防範設施。

㈨ 影響激光切割機精度有哪些方面呢

激光切割機精度也不完全取決於設備本身,而是由多方面因素組成,主要有以下幾大因素:版
1、激權光束通過聚焦後的光斑的大小
激光束聚集後的光斑越小,切割精度越高,特別是切縫較小,最小的光斑可達0.01mm。
2、工作台的走位精度決定著切割的重復精度
工作台精度越高,切割的精度越高。
3、工件厚度越大,精度越低,切縫越大。
由於激光光束為錐形,切縫也是錐形,厚度0.3MM的不銹鋼比2MM的切縫小的多。
4、工件材質對激光切割精度有一定影響。
同樣情況下,不銹鋼要比鋁的切割精度高,切面光滑一些。
激光切割機切割精度是衡量激光切割機好壞的一個重要組成部分。

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