影响激光切割的因素返 回

影响水刀切割的因素有很多方面,同样影响激光切割的因素又?#24515;?#20123;呢,下面就来详细讲解下。

1.辅助气体

    激光切割中辅助气体的作用是:

1)与金属产生放热化学反应,增加能量强度。

2)从切割区吹掉熔渣,清洁切缝。

3)冷却切缝邻近区域,减小热影响区尺寸。

4)保护聚焦透镜,防止燃烧产物沾污光学镜片。

    使用什么样的辅助气体,实际上牵涉到有多少热量附加到切割区的问题。如分别使用氧和氲作为辅助气体切割金属?#20445;?#28909;效果就会出现很大的不同。氧助切割钢材?#20445;?#26469;自激光柬的能量仅占切割能量的30%,而实际上70%来自氧与铁产生的放热化学反应能量;但?#34892;?#26448;料的氧助切割化学反应太激烈,引起切边粗糙。所以,通过实践表明了像切割铌和钽那样的活性金属,推荐使用20%-5O%氧作辅助气体;或者,直接使用空气。当要求获得高的切边质量?#20445;?#20063;可使用惰性气体,如叼割钛。

    非金属切割对气体密度或化学活性要求没有金属那样敏感,如当切割有机玻璃?#20445;?#27668;体压力对切割厚度并无明显影响。

    皮革代制品纤维切割结果也是令人?#34892;?#36259;的,通过实践表明了使用氮气比氧气更能提高切割速度。合成革在化学放热反应中并不燃烧,而是产生大量烟雾,会阻塞光路,所以,实际上不同材料的切割,一定要根据各自的切割特性来选择辅助气体。

2.切割速度

    切割速度对切割质量有较大的影响。通过实践表明了图7-11所示为采用功率为1500W的激光切割4mm低碳钢所得到的缝宽与切割速度的关?#30331;?#32447;。由图可知:切割速度过小,由于氧燃烧速度高于或等于激光束移动高度,切边明?#21592;?#28903;伤,且切缝宽,切边粗糙,其底部烧伤程度要比顶部厉害。实际上随着切割速度提高,在相当一段区间里,光束模式下移动速?#20154;?#26377;变化,但切缝宽度基本的恒定,切边平行度好,并呈细条纹状。在此区间,切缝宽主要受制于材料厚度和入射光斑尺寸。实际上每个材料厚度有个最佳切缝的宽度,以利于熔渣顺利被清除,值得注意的是这是最?#21387;?#20316;区间。超过这个区间,继续提高切割的速度,由于缺少光束在切缝内部的反射,材料不能被割穿的。此时切边断面呈一定角度的斜条纹状,熔渣也不能从底部顺利排出,导致热影响区明显扩大,切缝平行边消失,代之以楔形边,以致最后的熔渣在凝固前不能排出,导致切割完全失败。

    图7-12所示为热影响层深度与切割速度之间的关?#30331;?#32447;。值得注意的是从图中可以看出,随着切割速度的增加,切缝顶部的热影响层深度逐渐减小,而切缝底部的热影响层深度先是随着切割速的增加而减小,而后增大,实际上存在最小值热影响层深度的

切割速度。


    影响切割速度的因素有:

1.光束的功率:功率高,切速快;

2.光束的模式:单模比多模切速高;

3.光斑的尺寸:光斑小和切速高;

4.材料的开始气化所需能量;

5.材料的密度:密度低的材料切速比较的高;

6.材料的厚度:厚度小而且切速高。

    值得注意的是水刀的切割系统使用的是普通自来水。那种90% 的纯水和加砂的水切割加工的用户仅要求水在经过泵入口滤水器进入增压器之前须经过软化处理。但是使用了那种反渗透和去离子技术处理过的水的话,值得注意的是可以极大延长喷嘴的寿命的和精准度的维持,实际上同时也会对一些配件造成昂贵的损坏。

 

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