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激光切割機(jī)加工作為一種先進(jìn)的材料切割手段,已經(jīng)越來(lái)越為鈑金生產(chǎn)者所接受。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和光學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們對(duì)于其加工能力的期待也越來(lái)越高,這種期待不僅僅是對(duì)能夠切,更是對(duì)切得好和切得快的期待。而能給予回答的當(dāng)然離不開(kāi)加工機(jī)的性能,同時(shí)被加工材料優(yōu)劣也直接影響回答的效果。
【在中厚板加工中遇到的問(wèn)題】
1.碳鋼厚板穿孔問(wèn)題
在厚板加工中穿孔時(shí)間占很大比重,各激光廠商紛紛開(kāi)發(fā)了快速穿孔的技術(shù),較為有代表性的是高能穿孔(炸孔),這種方法的優(yōu)點(diǎn)是速度快(1秒,以t16mm為例—以下相同),但缺陷是不僅影響對(duì)小形狀的加工,穿孔時(shí)注入的巨大能量使板材溫度升高進(jìn)而影響接下來(lái)的整體切割過(guò)程。而用小功率脈沖進(jìn)行穿孔的話,時(shí)間就很長(zhǎng)(12秒),會(huì)導(dǎo)致切割的效率下降和單位成本的提高。
2.切割面品質(zhì)問(wèn)題
加工中厚板時(shí)經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)不的切割斷面,這樣的切割不僅成品質(zhì)量受到質(zhì)疑,還會(huì)伴隨著過(guò)燒和嚴(yán)重的粘渣出現(xiàn),以致體現(xiàn)不出高價(jià)的激光加工機(jī)區(qū)別于其他切割手段的價(jià)值。
3.整板加工穩(wěn)定性問(wèn)題
在對(duì)國(guó)產(chǎn)鋼材的整板加工中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部區(qū)域加工不良的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象有時(shí)很隨機(jī),即使在加工機(jī)狀態(tài)良好的情況下也會(huì)出現(xiàn)。為了處理局部故障品而大大地影響了整個(gè)工作進(jìn)度,這里對(duì)此不明原因的加工失敗也給出一些筆者的分析和對(duì)策提案。
【針對(duì)上述問(wèn)題的解決方案】
1.高峰穿孔(HPP)方案
顧名思義就是利用占空比小的高峰值脈沖激光,輔以噴射在材料表面上的不燃油以清除開(kāi)孔邊緣附著物,控制脈沖的合理頻率邊冷卻邊穿孔。其特點(diǎn)是相對(duì)炸孔雖然時(shí)間稍長(zhǎng)(3秒),但穿出的孔徑?。sφ4mm)且開(kāi)孔邊緣無(wú)附著物以及入熱較低,便于接下來(lái)的正常切割加工,相比普通穿孔則效率提高了4倍。
2.切割斷面改善方案
對(duì)于碳鋼來(lái)說(shuō)改善切割斷面的重要因素是控制對(duì)板材的入熱并能保證激光照射部分的充分燃燒。 不銹鋼中厚板亮面切割效果
3.保證加工穩(wěn)定性的方案
當(dāng)前為了提高加工機(jī)的運(yùn)行速度,激光機(jī)多采用俗稱(chēng)飛行光路的結(jié)構(gòu),即材料托盤(pán)不動(dòng)而加工頭在整個(gè)可加工區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的形式。而為了補(bǔ)償加工頭與光源相對(duì)位置的變化,各廠商也盡可能保證光斑在加工范圍內(nèi)的一致性,使用曲率可變折射鏡是普遍選擇的方式。這種方法雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單卻會(huì)改變焦深,使在對(duì)為敏感的中厚板切割時(shí)會(huì)顯得力不從心(既要保持光斑不變又要保持焦深不變)。