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光纤激光切割中厚板材的问题

发布时间:2017/9/5     信息来源:   作者:激光切割机    0

随着大功率光纤激光器制造技术的快速发展及数控技术水平的不断提升,近几年光纤激光加工设备在金属板材切割的市场应用正在迅速扩展。根据市场反馈信息,以及板材的厚度、切割质量和切割设备的售价细分了钣金加工制作的市场应用群体,特别是该领域的中小企业用户迫切需要切割金属板材厚度范围,切割质量好的大功率光纤激光切割机成套加工设备。

光纤激光切割金属中厚板材存在的问题

1.切缝过于窄小,造成热损失增大。切割速度的降低使得切割区域的热损失增加。热损失的主要形式是热传导,厚度越大,热传导损失越大,切割速度也越低。切口底部材料去除变得不一致,虽然激光穿透了厚板,大量的熔渣粘结在底部。挂渣的形成是因切口底部的平均切割温度低造成的,温度低又是因为能量损失大的缘故,这种情况下的切口质量通常不高。

2.光纤激光光斑直径较小,焦距深度有限。光纤激光切割金属中厚板材时,尽管能够维持切深内有较高的激光功率密度,但由于光束直径较小,切缝较细,故不利于切割排渣。这就对光纤激光的模式和光斑束散准直整形及范围提出了更高的要求,也为光纤激光切割金属中厚板材的工艺质量带来了较大的难度。

3.辅助气体质量和气压的作用和影响。以氧气为例;光纤激光切割碳钢中厚板材时氧气起了非诚重要的作用。激光入射到工件表面形成小孔,当激光束沿着切割方向移动时,小孔及切缝周围有氧化融化物。氧气的纯度和压力对激光切割有很大的影响,含杂质多的,气压不合适的氧气就不能提供足够的能量到切口底部形成高流动性的融化物,因而降低了切割质量和切割速度。通过测量不同切缝位置的辅助气体的质量和压力,发现切缝越窄,辅助气体的作用就越差,切割质量就越难维持,因此保证合适的切缝宽度、辅助气体质量及气压控制,对切割质量的效果是很重的。

4.几何形状的差异使得拐点切割质量下降。激光切割厚板时,熔化前沿的倾角变得突出了,这将导致材料对激光吸收系数的降低,进而通过增加切割功率、降低切割速度保证切割质量。

光纤激光切割机以其高光点转化率、高切割精度、柔性加工能力、良好的切割质量和适应性能,将会在切割领域得到更加广泛的应用。另外,通过不断研究高性能的光纤激光器,开发先进的光学切割方法及配套装置,寻找各种切割状态下最佳的切割参数,来提高切割安全性,将会给光纤激光切割带来更加广泛的应用,真正实现高效、节能、精密的切割。

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