‘壹’ 激光有几种切割工艺
1、汽化切割
在高功率密度激光束的加热下,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,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通过这种汽化切割方法切割成形的。
汽化切割过程中,蒸汽随身带走熔化质点和冲刷碎屑,形成孔洞。汽化过程中,大约40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被气流驱除的。
2、熔化切割
当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。
3、氧化熔化切割
熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,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,称为氧化熔化切割。具体描述如下:
(1)材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激烈的燃烧反应,放出大量热量。在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。
(2)燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火前沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。当然,氧气流速不是越高越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却,这对切割质量也是不利的。
(3)显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。
很明显,与惰性气体比较,使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。
(4)在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,割缝显得宽而粗糙。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快,则所得切缝狭而光滑。
4、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。
要注意的是,这种控制断裂切割不适合切割锐角和角边切缝。切割特大封闭外形也不容易获得成功。控制断裂切割速度快,不需要太高的功率,否则会引起工件表面熔化,破坏切缝边缘。其主要控制参数是激光功率和光斑尺寸大小。
‘贰’ 激光切割机是怎么操作的
1、严格按照规定,遵循开机、关机等原则,切勿强制关闭或开启。
2、员工在未经培训前,不得操作机器,经过完整的培训后,初期在师傅的陪同下才能够上机进行操作。
3、在激光切割机工作过程中,操作员不得随意离场,找人照看。
4、严格遵循准确的操控流程,确保人机平安。
5、操作员严格按规定佩戴护具、护镜等。
6、每次开机,要回参考点,查验处理聚焦镜片,校准光束喷嘴的同轴度,敞开切割辅佐气体。
7、每周查验一次外光路保障气体、冷路柜、冷却河路、空气压缩机、冷干机,排放过滤器的积水。
‘叁’ 激光切割工作原理
激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束,后经透镜聚焦,在焦点处聚成一极小的光斑,光斑照射在材料上时,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,并配合辅助气体(有二氧化碳气体,氧气,氮气等)吹走熔化的废渣,使孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。
(1)激光切割的原理
激光切割是利用经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、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割的原理见下图。
(2)激光切割的分类
1)汽化切割
利用高能量密度的激光束加热工件。在短的时间内汽化,形成蒸气。在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
2)熔化切割
激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,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于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。
3)氧气切割
它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。
激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
‘肆’ 激光切割机如何操作
1、控制激光头方向按键
首先看到面板上面的四个箭头方向键是用来控制激光头的移动方向的,很多时候想要让激光头移动到合适的位置,却不知道怎么移动。
其中“向前”按键代表的是激光头往上移动;“向后”按键代表的是激光头向下移动;“向左”按键代表的是激光头向左移动,“向右”按键代表是的向右移动。当然,还可以选择45°移动激光头(向后方向键+向右方向键)
2、菜单
然后看到菜单里面有着很多功能,这次以Z轴为例,Z轴是用来控制平台升降的,其中向右方向键代表的是平台下降,向左方向按键代表的是平台上升。当材料占据的空间较大的时候,可以巧用这个菜单中的升降平台的功能,让材料放置合适的位置,方便工作。
3、文件
到这里,可以把文件导入到机器里面,依次使用上面的步骤调整好激光头,按下“定位”键,再按下“边框”,确定机器工作的范围。最后按“启动/暂停”按钮,机器开始加工。
4、复位
接着就是看到“复位”按键,当机器出现异常的时候,可以直接按“复位”键,机器就会进入复位,此时可以在操作面板上面选择是否退出。
5、点射
点射键,主要是用来测试或者辅助定位。不少人发现光路偏了,或者想要测试激光头是否有出光,那么这个时候,可以利用这个点射的功能进行测试。
6、速度
当有时候激光头的走动很快或者很慢的时候,就应该想到是这个速度设置的问题。利用控制面板上面的速度键,可以设置激光头面板默认的速度。调制到合适的速度即可。
7、最后是最小功率和最大功率
当在加工工作的时候,往往会在机器上面设置一个机器工作的加工最小功率以及最大功率,保证激光在工作的时候会在这个值内运营,保障加工的效果。
这样激光切割机的操作就完成了。
‘伍’ 激光切割机的操作步骤
1、控制激光头方向按键
首先看到面板上面的四个箭头方向键是用来控制激光头的移动方向的,很多时候想要让激光头移动到合适的位置,却不知道怎么移动。
其中“向前”按键代表的是激光头往上移动;“向后”按键代表的是激光头向下移动;“向左”按键代表的是激光头向左移动,“向右”按键代表是的向右移动。当然,还可以选择45°移动激光头(向后方向键+向右方向键)
这样激光切割机的操作就完成了。
‘陆’ 激光切割机有哪些切割工艺
切割工艺方面有如下几种:
A.熔化切割是使入射的激光光速照射在板材中,激光功率达到一定临界值的时候,使局部区域产生融化,达到切割的效果。
B.汽化切割用高功率密度的激光束加热加工材料,避免热传导造成的熔化所形成的挂渣毛边,部分材料汽化成蒸汽消失,边缘比较美观。
C.氧化切割是喷嘴中的吹出氧气与被激光苏点燃,氧气发生激烈的化学反应而产生热加工;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,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,又被称之为控制断裂切割。