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小型紫銅激光切割機(jī)
熔化切割,在激光熔化切割中,工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因?yàn)椴牧系霓D(zhuǎn)移只發(fā)生在其液態(tài)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,而氣體本身不參于切割。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。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(shù)就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導(dǎo)率。激光熔化切割對于鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度,對于鋼材料來說,在104W/cm2~105 W/cm2之間。在激光切割機(jī)中激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。
為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗(yàn),見圖4。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達(dá)到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。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。
銅和黃銅
兩種材料都具有高反射率和非常好的熱傳導(dǎo)性。厚度1mm以下的黃銅可以用氮?dú)馇懈?;厚?mm以下的銅可以切割,加工氣體必須用氧氣。只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時候才能切割銅和黃銅。否則反射會毀壞光學(xué)組件。
合成材料
切割合成材料時要牢記切割的危險和可能排放的危險物質(zhì)。可加工的合成材料有:熱塑性塑料、熱硬化材料和人造橡膠。
有機(jī)物
在所有有機(jī)物切割中都存在著著火的危險(用氮?dú)庾鳛榧庸怏w,也可以用壓縮空氣作為加工氣體)。木材、皮革、紙板和紙可以用激光切割,切割邊緣會燒焦(褐色)。
鏡片清洗如果不能將所有的污物去除,接下來使用酸醋清洗。酸醋清洗時是利用對污物的溶解來清除污物的,但不會對光學(xué)鏡片造成傷害。這種酸醋可以是實(shí)驗(yàn)級別的(稀釋到50%強(qiáng)度),或者家庭用的含6%的白醋亦可。清洗的程序與清洗一樣,然后再用去除酸醋和搽干鏡片,這時要頻繁的換棉球以完全的吸走酸和水合物。直到清洗干凈為止。用于安放被切割工件,并能按照控制程序正確而精準(zhǔn)的進(jìn)行移動,通常由伺服電機(jī)驅(qū)動。
當(dāng)污染物和鏡片損傷無法通過清洗去除,特別是因金屬飛濺和污垢引起的膜層燒壞,要想恢復(fù)良好的性能,辦法就是更換鏡片。