激光切割机切割质量判定的九大标准
判断激光切割机切割质量的好坏,是直观断定激光切割设备性能的好方式。
1.粗糙度。激光切割断面会形成垂直的纹路,纹路的深度决定了切割表面的粗糙度,越浅的纹路,切割断面就越光滑。粗糙度不仅影响边缘的外观,还影响摩擦特性,大多数情况下,需要尽量降低粗糙度,所以纹路越浅,切割质量就越高。
2.垂直度。如何钣金的厚度超过10mm,切割边缘的垂直度非常的重要。远离焦点时,激光束变得发散,根据焦点的位置,切割朝着顶部或者底部变宽。切割边缘偏离垂直百分之几毫米,边缘越垂直,切割质量越高。
3.切割宽度。切口宽度一般来说不影响切割质量,仅仅在部件内部形成特别精密的轮廓时,切割宽度才有重要影响,这是因为切割宽度决定了轮廓的小内径,当板材厚度增加时,切割宽度也随之增加。所以想要保证同等高精度,不管切口宽度多大,工件在激光切割机的加工区域应该是恒定的。
4.纹路。高速切割厚板时,熔融金属不会出现于垂直激光束下方的切口里,反而会在激光束偏后处喷出来。结果,弯曲的纹路在切割边缘形成了,纹路紧紧跟随移动的激光束,为了修正这个问题,在切割加工结尾时降低进给速率,可以大大消除纹路的行成。
5.毛刺。毛刺的形成时决定激光切割质量的一个非常重要的影响因素,因为毛刺的去除需要额外的工作量,所以毛刺量的严重和多少是能直观判断切割的质量。
6.材料沉积。激光切割机在开始熔化穿孔前先在工件表面碰上一层含油的特殊液体。气化且各种,材料不用客户用风吹除切口,但是向上或向下排出也会在表面形成沉积。
7.凹陷和腐蚀。凹陷和腐蚀对切割边缘的表面有不利影响,影响外观。他们出现在一般本应避免的切割误差中。
8.热影响区域激光切割中,沿着切口附近的区域被加热。同时,金属的结构发生变化。例如,一些金属会发生硬化。热影响区域指的是内部结构发生变化的区域的深度。
9.变形,如果切割使得部件急剧加热,它就会变形。精细加工中这一点尤为重要,因为这里的轮廓和连接片通常只有十分之几毫米宽。控制激光功率以及使用短激光脉冲可以减少部件变热,避免变形。
激光切割机是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动,使材料形成切缝,从而达到切割的目的。
气化切割
气化切割在激光气化切割过程中,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以避免热传导造成的熔化,于时部分材料气化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝低部被辅助气体流吹走。此情况下需要非常高的激光功率。为了防止材料蒸汽冷凝到割缝壁上,材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排出的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。
熔化切割
在激光熔化切割中,工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下,所以该过程被称作激光熔化切割。激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝,而气体本身不参于切割。激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于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。切割速度随着激光功率的增加而增加,随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下,限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。产生熔化但不到气化的激光功率密度。
氧化熔化切割
熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧化或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,使材料进一步加热,称为氧化熔化切割。由于此效应,对于相同厚度的结构钢,采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方面,该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响,激光的功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下,限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
控制断裂切割
对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。