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切割速度對切割質量的影響

作者:神繪激光雕刻機     閱讀:1,027     發布時間:2019-04-18

激光切割速度是影響切割質量的最重要因素之一。激光功率的大小會影響激光的切割速度,在激光功率一定的條件下,有最佳的切割速度范圍,速度過高或過慢都會對材料表面平整度造成影響。因此激光切割機速度隨下列因素變化:光束功率、光束模式、光斑尺寸、材料密度、開始氣化所需能量和材料厚度。

切割速度與被切割材料的密度(比重)和厚度成反比。當其他參數保持不變,提高切割速度的因素是:提高功率(在一定范圍內,如500~2000W);改善光束模式(如從高階模到低階模直至TEM00);減小聚焦光斑尺寸(如采用短焦距透鏡聚焦);切割低起始蒸發能的材料(如塑料、有機玻璃等);切割低密度材料(如白松木等);切割薄型材料。

特別對金屬材料而言,在其他工藝變量保持恒定的情況下,激光切割速度可以有一個相對調節范圍而仍能保持較滿意的切割質量,這種調節范圍在切割薄金屬時顯得比厚件稍寬。有時,切割速度偏慢也會導致排出熱融材料燒蝕口表面,使切面很粗糙。一般來說,用恒定功率激光切割金屬材料時,低碳鋼稍比不銹鋼容易切割。鍍鋅鋼板和鋁板比低碳鋼和不銹鋼難切割,原因是他們對激光有反射作用。

實踐表明,切割速度過高,切口清渣不凈;切割速度過低,則材料過燒,切口寬度和材料熱影響區過大。

切割速度過快時,激光束和材料互相接觸的時間較短,所以在工件表面的有效光斑的面積會變小,切口寬度也會變小,而且在光束照射點靠近切口前沿的時候,激光束的速度太快了導致切口前沿熔化的速度跟不上,那么切口表面的粗糙度就會大打折扣了,而且在切口下部會出現掛渣。

切口速度過低也不好,材料和激光互相作用的時間增長,有效光斑的面積也變大了,切縫也隨之變大了,此時會出現熔化速度正常但是切割速度跟不上的問題了,導致過熔反應的發生,從而會造成不整齊而且過寬的切口。

激光模式越高,光斑半徑就越大,激光光斑模式決定了激光束的質量,它對于激光的切割能力、切縫大小和粗糙度都有很大的影響。在相同的條件下,聚焦光斑直徑越小,功率密度就會大,所以切割出來的切口很窄,切割質量也越好。

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