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不锈钢厚板激光切割工艺

更新时间:2022-02-23   点击次数:
01
喷嘴选型

喷嘴直径大小决议了进入切断的气流形状、气体扩散面积、气体流速,从而影响了熔融物去除、切开的稳定状况。进入切断的气流量大、速度快、工件在气流中的方位恰当,喷射去除熔融物的能力越强。固定流量下,不同喷嘴尺度,监控气压不锈钢越厚,喷嘴的选用应越大,比例阀设置越大,增大流量,才能确保压力,切开出正常断面作用。

02
辅助气体选择和气体纯度
不锈钢激光切开加工中经常会用到各种辅助气体,例如氧气、氮气、空气等,运用不同的气体类型,切开断面的作用不同。氧气是黑色断面,空气为淡黄色,氮气可坚持不锈钢原色不被氧化。不锈钢切开以氮气为首选辅助气体。

根据华俄激光在激光行业多年的技术探究和堆集,

主张氧气和氮气纯度:

【氧气】
优点:切开速度高,能切开厚板料
纯度主张:≥99.999%

【氮气】
优点:防止切开边的氧化,工件因此不需再从头加工
纯度主张:≥99.995%  
               
氮气流量与喷嘴直径,气体压力的测试数据图表


纵坐标为气体流量测试数值,横坐标为调整设置不同气体压力改变,不同色彩表示的是不同喷嘴直径的测试条件。从上表图形可以看出,流量是由设置气体压力和喷嘴直径决议的,并是线性正相关性。


03
焦斑方位

为确保切开作用,及保护喷嘴不受损害,在切开加工前还需要做同轴测试,确保喷嘴与激光器输出光束同轴。测试方法:将通明胶带纸贴至喷嘴出口端面上,调整激光输出功率进行打孔,观察通明胶带纸上是否有中心孔及中心孔的方位,同步调理镜腔手柄上的调整螺钉,直至激光在通明胶带纸上打出的孔与喷嘴中心重合。

焦点不一样,所能切开的厚度、原料、质量也不一样,切开不同的原料和厚度,都需要调理成不同的焦点。切开前,测量出实际零焦点,以零焦点为基准才能够进行切开工艺参数的测试和分析,不锈钢切开以负离焦为主要工艺选择方向。

04
激光频率调整,以及占空比对切开质量的影响


频率改变对不锈钢厚板切开的影响:

频率从500-200Hz范围减小,切开断面作用变细腻,分层慢慢改善。频率设置到100Hz时,无法切开,反蓝光。通过频率的改变,找出最佳频率范围。为确保最佳切开断面,必须确保脉冲次数与单脉冲能量完美匹配。

占空比改变对不锈钢厚板切开的影响:

占空比53%是临界值,持续下降占空比,下表面呈现未切透痕迹,占空比增大到60%,断面变粗糙,分层显着,切开表面发黄。
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