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激光切管材加工的關鍵技術有哪些?激光切割加工廠家共創激光為您梳理

2020-10-21 09:48:15

導光聚焦系統

激光切割設備中,導光系統的作用是將激光發生器輸出的光束引導到聚焦光路的切割頭。對于激光切割管,為了獲得高質量的狹縫,聚焦光束的聚焦光斑直徑和功率較小,這使得激光發生器輸出低階模式。

為了獲得較小的光束聚焦直徑,激光器的橫向模越小,好是基模。不銹鋼板激光切割的切割頭有一個聚焦透鏡。激光束經透鏡聚焦后,可以獲得較小的聚焦斑,從而可以進行高質量的管材切割。

切削頭軌跡的控制

在管材切割中,被加工的管材屬于空間表面,形狀復雜。如果用常規方法編程加工有困難,則要求操作者根據加工工藝要求選擇正確的加工路徑和合適的參考點。通過數控系統記錄各軸的進給狀態和基準點的坐標值。然后,利用激光切割系統的空間直線和圓弧插補函數記錄加工過程坐標值并生成加工程序。因此,激光與切割管的自動垂直功能的研究也是激光切割的重要技術內容之一。

激光切割時自動控制焦點位置

為了保證激光切割管的切割質量,通過自動測量和控制裝置可以保持焦點相對于工件表面的垂直方向不變,這是激光切割管的關鍵。目前,我們控制激光聚焦位置和激光加工系統的線軸

X-Y-Z的一體化使得激光切割頭的移動更加輕盈靈活,可以盡可能的知道焦點的位置,從而避免在加工過程中切割頭與切割管或其他物體發生碰撞。

主要工藝參數的影響

激光切割管材在工業社會中應用廣泛。被切割的管道也越來越多樣化,管道零件也各有其復雜性。因此,根據切割管的材料、形狀和加工要求,選擇合適的激光切割工藝參數,以獲得切割效率和切割質量已成為所有激光切割系統用戶關心的問題。

(1)激光功率的影響。

對于輸出連續波的激光發生器來說,激光功率對激光切割有重要影響。理論上,激光切割管道設備的激光功率越高,可以獲得越高的切割速度,但是結合管道本身的特點,大的切割功率并不是好的選擇。當切割功率增加時,激光模式發生變化,會影響激光束的聚焦。在實際的加工中,我們往往選擇在小于功率的情況下得到的功率密度,這樣才能保證整個激光切割的效率和切割質量。

(2)切削速度的影響。

激光切割管道時,須保證切割速度在一定范圍內,才能獲得較好的切割質量。如果切割速度慢,過多的熱量會積聚在管道表面,熱影響面積會變大,切割縫會加寬,排出的熱熔料會燒壞切割面,使切割面變得粗糙。當切割速度加快時,管周平均寬度越小,且管徑越小,影響越明顯。隨著切割速度的加快,激光作用時間縮短,管道吸收的總能量減少,管道前端溫度降低,切割接頭寬度減小。如果切割速度過快,管材切割就不會穿透或連續切割,會影響整個切割質量。

(3)管徑的影響。

激光切割管道時,管道本身的特性也會對加工過程產生很大的影響。例如,管徑的大小對加工質量有顯著影響。通過對激光切割薄壁無縫鋼管的研究發現,在工藝參數不變的情況下,激光切割管設備會不斷增大切割接頭的寬度。

(4)輔助氣體的種類和壓力。

切割非金屬及部分金屬管時,可采用壓縮空氣或惰性氣體(如氮氣)作為輔助氣體,而大多數金屬管可采用活性氣體(如氧氣)。輔助氣體類型確定后,輔助氣體壓力的確定是非常重要的。在高速切割壁厚較小的管道時,應增大輔助氣體壓力,防止在切割時掛渣;當切割管壁厚度較大或切割速度較慢時,應適當降低輔助氣體壓力,防止管道切割或連續切割。

激光切割管道時,光束聚焦的位置也是非常重要的。切割時,焦點位置一般在切割管的表面位置。當焦點處于較好的位置時,切割縫小,切割效率高,切割效果也好。在大多數情況下,光束聚焦調節在噴嘴下方,噴嘴與管道表面之間的距離約為1.5mm。同時,激光脈沖波形、光輸出方式等因素也對切割效果有一定的影響。

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