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碳钢激光切割加工时出现非正常火花的解决方法

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碳钢激光切割加工时出现非正常火花的解决方法

发布日期: 2017-10-11 作者: www.jsyhwj.com 点击:

1.切割穿孔技术

任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一个小孔。之前在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一个孔,然后再用激光切割从小孔处开始进行切割。对于没有冲压装置的激光切割机有两种穿孔的基本方法:

爆破穿孔——材料经连续激光的照射后在中心形成一个凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一个孔。一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在加工精度要求较高的零件上使用,只能用于废料上。此外由于穿孔所用氧气压力与切割时相同,飞溅较大。

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脉冲穿孔——采用高峰值功率脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆破穿孔。为此所使用的激光器不但具有较高的输出功率;更重要的是光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。此外脉冲穿孔还须要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。

2.切割加工小孔(直径小与板厚)变形情况的分析

这是因为机床(只针对大功率激光切割机)在加工小孔时不是采取爆破穿孔的方式,而是用脉冲穿孔(软穿刺)的方式,这使得激光切割能量在一个很小的区域过于集中,将非加工区域也烧焦,造成孔的变形,影响加工质量。这时我们应在加工程序中将脉冲穿孔方式改为爆破穿孔方式,加以解决。而对于较小功率的激光切割机则恰好相反,在小孔加工时应采取脉冲穿孔的方式才能取得较好的表面光洁度。

3. 激光切割低碳钢时,工件出现毛刺的解决方法

根据CO2激光切割的工作和设计原理,分析得出以下几点原因是造成加工件产生毛刺的主要原因:激光焦点上下位置的不正确,需要做焦点位置测试,根据焦点的偏移量进行调整;激光的输出功率不够,需要检查激光发生器的工作是否正常,如果正常,则观察激光控制按钮的输出数值是否正确,加以调整;切割的线速度太慢,需要在操作控制时加大线速度;切割气体的纯度不够,需要提供高质量的切割工作气体;激光焦点偏移,需要做焦点位置测试,根据焦点的偏移量进行调整;机床运行时间过长出现的不稳定性,此时需要关机重新启动。

4. 激光切割加工不锈钢时,工件有毛刺产生的分析

以上情况的出现,首先考虑切割低碳钢时出现毛刺的因素,但不可简单地加快切割速度,因为增加速度有时会出现板材切割不穿的情况,此种情况在加工敷铝锌板时尤为突出。这时应综合考虑机床的其他因素加以解决,如喷嘴是否要更换,导轨运动不稳定等。

5. 激光未完全切割透状态的分析

分析后可以发现下面几种情况是产生加工不稳定的主要情况:激光头喷嘴的选择与加工板厚不匹配;激光切割线的速度过快,需要操作控制减小线速度;喷嘴感应不准导至激光焦点位置误差过大,需重新检测喷嘴感应数据,特别是在切割铝材时最容易出现。

6. 切割低碳钢时出现非正常火花的解决方法

这种情况会影响零件的切割断面光洁度加工质量。此时在其他参数都正常的情况下,应考虑以下情况:激光头喷嘴NOZZEL的损耗,应及时更换喷嘴。在无新喷嘴更换的情况下,应加大切割工作气体压力;喷嘴与激光头连接处螺纹松动。此时应立即暂停切割,检查激光头连接状态,重新上好螺纹。


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