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激光切割的顯著優(yōu)勢
1.精度高:定位精度0.05mm,重復(fù)定位精度0.02 mm,加工精度可控制在0.1 mm
2.切縫窄:激光束聚焦成很小的光點,使焦點處達到很高的功率密度,材料很快加熱至氣化程度,蒸發(fā)形成孔洞。
3.切割面光滑:切割面刺,切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以內(nèi)。
4.速度快:切割速度可達15m/min,比線切割的速度快很多。
熔化切割一般使用惰性氣體,如果代之以氧氣或其它活性氣體,材料在激光束的照射下被點燃,與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生另一熱源,使材料進一步加熱,稱為氧化熔化切割。
由于此效應(yīng),對于相同厚度的結(jié)構(gòu)鋼,采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。因此,解決此類問題的關(guān)鍵在于各軸有較好的動態(tài)響應(yīng)性及相互之間的配合的協(xié)調(diào)性,使其能比較嚴(yán)格地按照既定目標(biāo)進行加工動作。另一方面,該方法和熔化切割相比可能切口質(zhì)量更差。實際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區(qū)和更差的邊緣質(zhì)量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的(有燒掉尖角的危險)??梢允褂妹}沖模式的激光來限制熱影響,激光的功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下,限制因數(shù)就是氧氣的供應(yīng)和材料的熱傳導(dǎo)率。
為進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。激光切割機的研發(fā)與應(yīng)用無疑是對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重大提高和創(chuàng)新突破。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,見圖4。試驗結(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。
激光切割機在加工過程里遇見切縫大的問題如何來解決了,其出現(xiàn)的原因是哪些了。這兒分析結(jié)果為:
1.檢查看是否焦距有問題,并且要注意清洗鏡片后以及更換新鏡片的焦距變化,注意須調(diào)整正確的焦距值!
2.鏡片是關(guān)鍵性的一處原因,要認(rèn)真檢查鏡片是否破損或者有污垢,因為這樣的情況會導(dǎo)致激光發(fā)生散射,導(dǎo)致激光束變粗,更換或者清潔鏡片是必需的方法。
3.激光管也是不可忽視的因素,檢查激光管出光口光斑的質(zhì)量,如果出現(xiàn)亮點或者光點不圓,空心等現(xiàn)象,為激光管支撐點,方向是否合適。而解決辦法了就是需要調(diào)整支撐,轉(zhuǎn)動方向,更換激光管。