在激光切割机中激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术:焦点位置控制技术,激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度与面积成反比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割机工业应用中普遍采用5"~7.5"(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5"的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm的金属材料,焦点在表面上;6mm的碳钢,焦点在表面之上;6mm的不锈钢,焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。激光切割机的智能识别系统可以自动识别材料类型和厚度,实现精确切割。苏州金属激光切割机供应
为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(Laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500WCO2激光器,透镜焦距2.5",采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,见图4。试验结果如图5所示:分别表示NO2、NO4、NO5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度Rz与切割速度Vc的函数关系。从图中可以看出NO2小孔喷嘴在Pn为400Kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。NO4、NO5二种拉伐尔喷嘴在Pn为500Kpa到600Kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应指出的是切割压力Pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。苏州金属激光切割机供应激光切割机操作简单,通过电脑控制实现自动化加工。
激光切割机系统组成部分:1)冷水机组:用于冷却激光发生器。激光器是利用电能转换成光能的装置,如CO2气体激光器的转换率一般为20%,剩余的能量就变换成热量。冷却水把多余的热量带走以保持激光发生器的正常工作。冷水机组还对机床外光路反射镜和聚焦镜进行冷却,以保证稳定的光束传输质量,并有效防止镜片温度过高而导致变形或炸裂。2)气瓶:包括激光切割机工作介质气瓶和辅助气瓶,用于补充激光震荡的工业气体和供给切割头用辅助气体。3)空压机、储气罐:提供和存储压缩空气。4)空气冷却干燥机、过滤器:用于向激光发生器和光束通路供给洁净的干燥空气,以保持通路和反射镜的正常工作。5)抽风除尘机:抽出加工时产生的烟尘和粉尘,并进行过滤处理,使废气排放符合环境保护标准。
激光切割的加工过程主要由以下几步完成:1.准备工作,将要加工的工件固定在工作台上,并通过计算机控制激光切割机的数控系统,设置加工参数。2.焦距调整,焦距调整是指将激光束聚焦在工件表面上,使激光能量密集度达到较大,从而实现切割效果。3.切割过程,开启激光器,使激光束照射在工件表面,将表面熔化并蒸发,形成切割孔洞。激光束的移动轨迹是由数控系统控制的。4.完成加工,完成加工后,关闭激光器,移除工件并进行后续处理。激光切割机在汽车制造、航空航天、电子设备等领域有着普遍的应用。
激光切割发展趋势:1、由于激光加工技术发展迅速,激光切割加工工艺不断改进,切割质量已不是激光切割的单一目标,提高生产效率,降低加工成本,进一步完善、提高激光切割工艺将成为其发展的重要方向。2、随着现代制造技术的不断进步,激光切割机的功能也在不断完善,与其配套的设备也在不断升级,人们对激光切割加工越来越重视。3、随着工业生产要求不断提高,对激光切割机的自动化程度和智能化水平提出了更高的要求,自动控制和智能化技术将成为激光切割机发展的新方向。4、随着对绿色制造和绿色技术越来越重视,激光切割机向绿色节能方向发展。激光切割机可以实现对金属材料的高精度切割,切口质量高。数控激光切割机怎么样
激光切割机具有切口狭缝、加工精密的特点,适用于高要求的加工行业。苏州金属激光切割机供应
为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专门使用的装置供用户选用:(1)平行光管。这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。(2)控制聚焦镜(一般为金属反射聚焦系统)的水压。若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。苏州金属激光切割机供应