激光知识
激光切割机的应用及日常保养_苏州创轩激光打标机
日期:2013/9/6人气:1283


激光切割机利用高能激光束作用于被加工材料、使其吸收激光能量而发生熔化、汽比、断裂等现象从而达到切断材料的目的。如今,激光切割机被广泛的应用于各个行业,也时常遇到各种各样的问题,严重影响工作效率。我们应该怎么克服?现在我就给大家分享一下我个人的一些经验吧!

工具/原料

  • 切割头5寸+7.5寸配合使用 请使用原装光路传导镜片

  • 割嘴国产的只能切割碳钢,不锈钢请使用原装

  • 切割用气:氧气(99.99%)氮气(99.99%)空气(要求去油水)

  • 光路传导镜片+专业清洁套装(丙酮,酒精)  

  • 高纯氦气(99.999%)高纯二氧化碳(99.999%)高纯氮气(99.999%){激光发生器专用气体}

激光切割的基本方法及机理

  • 从激光切割各种材料的物理过程来看.激光切割大致分为以下六类:

  • 1.熔化切割

       在激光切割过程中,如果增加一个与激光束同轴的辅助吹气系统,使切割过程中熔融物的去除不是单靠材料汽化本身,而主要是依靠高速辅助气流的吹动作用,将熔融物连续不断地从切缝中吹走,这样的切割过程称为熔化切割。

    在熔化切割过程中,工件温度不再需要被加热到汽化温度以上,因此所需的激光功率密度可大大降低。由材料熔化与汽化的潜热比可知,熔化切割所需激光功率仅为汽化切割方法的1/10。

  • 2.汽化切割

       汽化切割,指被加工材料的去除主要是通过使材料汽化的方式进行的。在汽化切割过程中,工件表而在聚焦激光束的作用下;,温度迅速上升到汽化温度,材料大量汽化,形成的高压蒸气以超音速向外喷射。同时在激光作用区内形成“孔洞”,激光束在孔洞内多次反射又使材料对激光的吸收丰迅速提高。

    在高压蒸气高速喷射的过程中,切缝内的熔融物被同时从切缝处吹走,直至将工件切断。内于汽化切割主要靠使材料汽化的方式进行,因此所需的功率密度很高,一般应达到每平方厘米就有10的八次方瓦以上。汽化切割是激光切割 一些低燃点材料(如木材、碳和某些塑料)以及难熔性材料(如陶瓷等)时常采月的方法。用脉冲激光器切割材料时也多采用汽化切割的方法。

  • 3.汽化切割

       汽化切割,指被加工材料的去除主要是通过使材料汽化的方式进行的。在汽化切割过程中,工件表而在聚焦激光束的作用下;,温度迅速上升到汽化温度,材料大量汽化,形成的高压蒸气以超音速向外喷射。同时在激光作用区内形成“孔洞”,激光束在孔洞内多次反射又使材料对激光的吸收丰迅速提高。

    在高压蒸气高速喷射的过程中,切缝内的熔融物被同时从切缝处吹走,直至将工件切断。内于汽化切割主要靠使材料汽化的方式进行,因此所需的功率密度很高,一般应达到每平方厘米就有10的八次方瓦以上。汽化切割是激光切割 一些低燃点材料(如木材、碳和某些塑料)以及难熔性材料(如陶瓷等)时常采月的方法。用脉冲激光器切割材料时也多采用汽化切割的方法。

    因此,反应熔化切割与激光汽化切割、—般熔化切割相比,所需的激光功率密度更低,仅为汽化切割的1/20,熔化切割的1/2。然而,在反应熔化切割中,内于燃烧反应会使材料表面发生一些化学变化,从而对工件的性能会有影响。

    例如对于钛.在切缝边缘会形成非常硬的氧化层,该氧化层极易破裂,影响很严重,对于低碳钢,除了在切口表面形成一层很薄的改性氧化层外.其它影响很小。而且,这种氧化物熔渣的。流动性较好。不像金属熔渣那样紧附在基体金属之上。对于不诱钢.生成的氧化物主要出由高熔点材料组成。

  • 4.激光划片

      这种方法主要用于:半导体材料;利用功率密度很高的激光束在半导体构料工件表面划出—个个浅的沟槽,由于这种沟槽削弱了半导体材料的结合力.可通达机械的方法或振动的方法使其断裂。激光划片的质量用表面碎片和热影响区的大小来衡量。

  • 5.热应力切割

       脆性材料在激光束的加热下.其表面易产生较大的应力.从而能够整齐、迅油地通过激光加热的应力点引起断裂.这样的切割过程称为激光热应力切割。热应力切割的机理为:激光束加热脆性材料的某一区域.使其产生明显的温度梯度。

    工件表面温度较高要发生膨胀.而工件内层温度较低要阻碍膨胀,结果在工件表面产生拉应力.内层产生径向的挤压应力。当这两种应力超过工件本身的断裂极限强度时。便会在工件上出现裂纹。出于这种裂纹的发展。

    使得工件沿裂纹断开。热应力切割的速度—股为m/s量级。这种切割方法适用于切割玻璃、陶瓷等材料.实验表面热应力切割玻璃的效果非常好.切割速度、切边质量和精度郁很高。热应力切割所需的激光功率很小。功率太高会引起工件表面熔化。并破坏切边质量。

  • 6冷切割

       这是一种新型加工方法,是随着最近几年紫外波段的高功率准分子激光器的出现而提出来的。  它的基本原理:紫外光子的能量同许多有机材料的结合能相近,用这样的高能光子去撞击有机材料的结合键并使其破裂。从而达到切割的目的。这种新技术具有广阔的应用前景,持别是在电子行业中的应用会很广。

激光切割机的日常保养

  1. 1

    开空气压缩机(压力在6-9.5帕)

  2. 2

    开稳压电源(稳压电源要根据不同的品牌调整)

  3. 3

    打开机床开关激活激光发生器电源(国产的还要开水冷,吸尘等设备)

  4. 4

    打开机载电脑进行激光抽真空

  5. 5

    等待30分钟机床开始热机工作(如条件允许,首次开机切割请使用碳钢切割以保证激光的稳定性)

  6. 6

    首次切割需要根据板料调整焦距以及中心

  7. 7

    关于焦点:原则上小于6mm的碳钢焦点在表面上大于6mm的不锈钢焦点在表面之下

  8. 8

    低功率慢速率可减轻变形

  9. 9

    关于速度 功率 气压:

    板材越厚速度减小功率增加,气压相对减小。板材越薄速度增加功率减小,气压相对变大!

注意事项

  • 激光的光路系统比较娇贵,经常性的进行维护有助于提高切割质量(安装的地面要求孤立于四周,并用快速水泥+钢筋进行加固)

  • 由于激光是耗损设备,切割质量会逐年下降,每10年后进行大修保养更换配件

  • 无论进口还是国产激光切割铝板会导致机器寿命减少(因为切割时会导致焦点反射到光路传导系统,虽然现在有解决方法,但工程师都不推荐)

 
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