熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,使材料进一步加热,称为氧化熔化切割。
由于此效应,对于相同厚度的结构钢,采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。与传统的等离子等切割工艺相比,激光切割速度快、切缝窄、热影响区小、切缝边缘垂直度好、切边光滑,同时可激光切割的材料种类多,包括碳钢、不锈钢、合金钢、木材、塑料、橡胶、布、石英、陶瓷、玻璃、复合材料等。另一方面,该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的(有烧掉尖角的危险)。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响,激光的功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下,限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
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。影响数控激光切割机的切割精度的四大因素:1、激光发生器的激光凝聚的大小。在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高质量的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应以重视。从理论上讲通常可改变加速段的切割条件:如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。
在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法有以下三种:
(1)改变脉冲宽度;
(2)改变脉冲频率;
(3)同时改变脉冲宽度和频率。
激光切割机与普通切割机之间相比有以下一些的优点;
1、激光切割机在切割质量方面优点:
(1)激光切割切缝窄,可以节约原材料,
(2)切缝垂直度好,表面光洁。无需后续再加工工序及清洁处理即可用于零件成形和焊接;
(3)基本切边刺,无机械应力.热影响区小,基本无变形;
(4)而且激光切割的深宽比大.对金属材料可达20:1左右,对非金属材料可达100:1以上。
2、激光切割机在切割过程方面优点:
(1)激光切割速度快。噪声低。无污染;
(2)切割过程中还无“刀具”磨损问题,可适台于所有材料;
激光切割机工艺中的辅助吹气参数
在激光切割过程中,特别是对钢、钛等易氧化金属的切割,使用辅助吹氧气法,可以产生氧化放热反应,可以吹散等离子云对激光束的屏蔽,可以吹掉切割缝隙中的熔融金属。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力Pc,后气体膨胀到大气压力Pa。这些作用的总效果与增加入射激光功率的作用是相当的。所以,辅助吹气是提高切割速度,保证切断面质量的重要因素。因为氧化放热过程中,弃放的热量与气体流量有关,切缝中熔融金属的喷射量与辅助气体在中心细线上压力的大小有关。故在激光切割机切割工艺中,要研究辅助气体的种类、流量和压强对切割速度的影响。
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