激光切割中厚板的問(wèn)題探討
發(fā)布日期:2022-04-11
表示激光切割作為一種先進(jìn)的材料切割手段,因材料鋪張少、在規?;a(chǎn)中老本效應明顯、對加工對象具有很強的適應性等優(yōu)勢,被越來(lái)越為鈑金生產(chǎn)者所接受。
如今,中國的粗鋼產(chǎn)量不僅是世界第一,更是超過(guò)了全球產(chǎn)量的50%,發(fā)展中國家乃至一些像澳洲韓國等蓬勃國家為節約老本也在大量使用中國板材,因此與其期待中國鋼材來(lái)適應激光切割,不如研究和提出能夠優(yōu)質(zhì)地加工劣質(zhì)材料的技巧和提案。本文就講一下在中厚板加工中常遇到的問(wèn)題。
1. 碳鋼厚板穿孔問(wèn)題
在厚板加工中穿孔時(shí)間占很大比重,各激光廠(chǎng)家紛紛開(kāi)發(fā)了快速穿孔的技術(shù),較為有代表性的是高能穿孔(炸孔),這種技巧的優(yōu)點(diǎn)是速度快(1秒,以t16mm為例—以下相像),缺陷是不僅影響對小形狀的加工,穿孔時(shí)注入的龐大能量使板材溫度升高進(jìn)而影響接下來(lái)的整體切割歷程。而用小功率脈沖進(jìn)行穿孔的話(huà),時(shí)間就很長(cháng)(12秒),會(huì )導致切割的服從下降和單位老本的進(jìn)步。
2. 切割面品質(zhì)問(wèn)題
加工中厚板時(shí)經(jīng)常會(huì )遇見(jiàn)切割斷面,這樣的切割不僅成品質(zhì)量受到質(zhì)疑,還會(huì )伴隨著(zhù)過(guò)燒和嚴重的粘渣出現,以致體現不出高價(jià)的激光加工機區別于其余切割手段的代價(jià)。
3. 整板加工穩定性問(wèn)題
在對國產(chǎn)鋼材的整板加工中,經(jīng)常會(huì )出現局部區域加工不良的現象。這種現象偶然很隨機,即使在加工機狀況良好的情況下也會(huì )出現。
辦理方案
1. 岑嶺穿孔(HPP)方案
行使占空比小的岑嶺值脈沖激光,輔以放射在材料表面上的不燃油以清除開(kāi)孔邊緣附著(zhù)物,控制脈沖的合理頻率邊冷卻邊穿孔。其特點(diǎn)是比較炸孔雖然時(shí)間稍長(cháng)(3秒),但穿出的孔徑?。sφ4mm)且開(kāi)孔邊緣無(wú)附著(zhù)物以及入熱較低,便于接下來(lái)的平常切割加工,相比普通穿孔則服從進(jìn)步了4倍。
2. 切割斷面改善方案
對于碳鋼來(lái)說(shuō)改善切割斷面的重要因素是控制對板材的入熱并能保證激光照射片面的充分燃燒。對于不銹鋼來(lái)說(shuō)改善切割斷面的重要因素則是光束的改良(改善焦深)與輔助氣體的有效行使。亮面切割技術(shù)即是改善了發(fā)振器和噴嘴所得到的后果。
3. 保證加工穩定性的方案
當前為了進(jìn)步加工機的運行速度,激光機多采用俗稱(chēng)飛行光路的布局,即材料托盤(pán)不動(dòng)而加工頭在整個(gè)可加工區域內運動(dòng)的形式。而為了補償加工頭與光源比較位置的變更,各廠(chǎng)家也盡可能保證光斑在加工范圍內的一致性,使用曲率可變折射鏡是普遍選定的方式。這種技巧雖然布局簡(jiǎn)單卻會(huì )改變焦深,使在對焦深極為敏感的中厚板切割時(shí)會(huì )顯得力不從心(既要保持光斑不變又要保持焦深不變)。使用等長(cháng)光路方式(在可加工范圍內光源與加工頭之間光傳播路徑等長(cháng))可避免焦深變更,從而使光斑和焦深都保持一致。另外對入熱的重視使板材蘊蓄堆積的熱量得到控制,可較好地辦理穩定性問(wèn)題。
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