激光切割機(jī)工藝手冊(cè)

1、1第一章激光切割方法1.1激光熔化切割激光熔化切割在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因?yàn)椴牧系霓D(zhuǎn)移只發(fā)生在其液態(tài)情況下，所以該過程被稱作激光熔化切割。激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割?！す馊刍懈羁梢缘玫奖葰饣懈罡叩那懈钏俣取饣璧哪芰客ǔ８哂诎巡牧先刍璧哪芰?。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收?！畲笄懈钏俣入S著激光功率的增加而增加，隨著板材厚

2、度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導(dǎo)率?！す馊刍懈顚?duì)于鐵制材料和鈦金屬可以得到無(wú)氧化切口?！a(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度，對(duì)于鋼材料來(lái)說(shuō)，在104Wcm2～105Wcm2之間。1.2激光火焰切割激光火焰切割激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在于使用氧氣作為切割氣體。借助于氧氣和加熱后的金屬之間的相互作用，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使材料進(jìn)一步加熱。由于此效應(yīng)，對(duì)于

3、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。另一方面，該方法和熔化切割相比可能切口質(zhì)量更差。實(shí)際上它會(huì)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?！す饣鹧媲懈钤诩庸ぞ苣Ｐ秃图饨菚r(shí)是不好的（有燒掉尖角的危險(xiǎn)）。可以使用脈沖模式的激光來(lái)限制熱影響。——所用的激光功率決定切割速度。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。1.3激光氣化切割激光氣化切割在激光氣化切割過程中，材料在割

4、縫處發(fā)生氣化，此情況下需要非常高的激光功率。為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上，材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而只適合于應(yīng)用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實(shí)際上只用于鐵基合金很小的使用領(lǐng)域。該加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些沒有熔化狀態(tài)因而不太可能讓材料蒸氣再凝結(jié)的材料。另外，這些材料通常要達(dá)到更厚的切口。3——熔點(diǎn)——熱熔解——?dú)饣瘻囟群辖鸪煞莺辖鸪煞莺辖鸪煞菰谝欢ǔ潭壬嫌绊懼牧系膹?qiáng)度、比重、可焊接性

5、、抗氧化能力和酸性。鐵合金材料中的一些重要元素有：碳、鉻、鎳、鎂和鋅。碳含量越高，材料越難切（臨界值認(rèn)為是含碳0.8％）。以下型號(hào)碳鋼用激光切割效果是很好的：St372，StW22，DIN1.203。材料的基本微觀結(jié)構(gòu)材料的基本微觀結(jié)構(gòu)一般來(lái)說(shuō)，組成材料的顆粒越細(xì)，切割邊緣的質(zhì)量越好。表面質(zhì)量和粗糙度表面質(zhì)量和粗糙度如果表面有生銹區(qū)域或氧化層，那么切割的輪廓將不規(guī)則并出現(xiàn)許多破損點(diǎn)。如果要切割波紋板，就選擇最大厚度切割參數(shù)。表面處理表面

6、處理最常用的表面處理有鍍鋅、聚焦鍍鋅、涂漆、陽(yáng)極電鍍或覆蓋分層塑料膠片?！娩\處理過的板材易于在邊緣出現(xiàn)掛渣?！獙?duì)于涂漆的板材，切割質(zhì)量依賴于所涂產(chǎn)品成份的組成。如何進(jìn)行涂漆材料的加工：第一趟選擇一組功率?。ǖ窨蹋┑挠糜趯?duì)處理表面作預(yù)燒打標(biāo)的參數(shù)。第二趟選擇一組用于材料切割的參數(shù)。有分層材料涂層的板材非常適合激光切割。為了使電容式探測(cè)無(wú)故障工作，讓分層涂層得到最優(yōu)粘合，（避免產(chǎn)生浮泡），分層邊必須總是在切割工件的上部。光束反射光束反

7、射光束在工件表面如何反射取決于基本材料、表面粗糙度和處理。一些鋁合金、銅、黃銅和不銹鋼板材具有高反射率的特點(diǎn)。切割這些材料時(shí)，要特別注意調(diào)節(jié)好焦點(diǎn)位置。熱傳導(dǎo)率熱傳導(dǎo)率焊接時(shí)，低熱傳導(dǎo)率的材料，和高熱傳導(dǎo)率的材料相比，需要更小的功率。比如，對(duì)于鉻鎳合金鋼，所需的功率要小于結(jié)構(gòu)鋼的，對(duì)加工產(chǎn)生的熱的吸收也更少。另一方面，比如銅、鋁和黃銅這些材料散失掉一大部分通過吸收激光產(chǎn)生的熱。因?yàn)闊釓墓馐繕?biāo)點(diǎn)處傳導(dǎo)開了，所以熱影響區(qū)的材料更難熔化了。