激光切割厚板的几个问题讲解
作为一种先进的材料切割手段,激光加工越来越被钣金生产者所接受。随着计算机控制技术和光学技术的不断进步,人们对其加工能力的期望越来越高。这种期望不仅是切割的能力,也是切割好和切割快的期望。当然,加工机的性能离不开答案。同时,加工材料的质量也直接影响答案的效果。
在欧洲、美国和日本,激光加工起步较早,自20世纪80年代以来,激光加工机制造商对钢材生产提出了具体的质量要求,从而产生了不同于普通钢材但价格较高的激光专用钢材。随着激光加工成为主要的切割,25mm以下普通钢板采用激光专业材料作为标准材料。然而,由于中国的快速发展,钢铁生产已经太晚,无法适应,有中国钢铁和进口钢铁。主要区别在于钢材中的杂质含量、钢材表面的处理、运输和储存等一系列原因,导致我国板材切割困难。
今天,中国的粗钢产量超过了全球产量的50%。为了节约成本,发展中国家甚至澳大利亚和韩国等一些发达国家也大量使用中国板材。因此,与其期望中国的钢材适应激光切割,不如研究并提出能够高质量加工劣质材料的方法和建议。本文提出了一些以抛砖引玉的思想。
【中厚板加工中遇到的问题】
1.碳钢厚板穿孔问题在厚板加工中占很大比例,激光制造商已经开发了快速穿孔技术,更具代表性的是高能穿孔(炸孔),该方法的优点是速度快(1秒,t16mm例如-以下相同),但缺陷不仅影响小形状的处理,而且穿孔过程中注入的巨大能量增加了板的温度,然后影响下一个整体切割过程。如果小功率脉冲穿孔,时间很长(12秒),会降低切割效率,提高单位成本。
2.切割表面质量问题图1。图2显示了在加工中经常遇到的切割部分。这种切割不仅质疑成品的质量,而且伴随着燃烧和严重的粘性残渣,因此不能反映高价激光加工机与其他切割手段的区别。
3.整板加工稳定性问题在国内钢板加工中,经常出现局部区域加工不良的现象。这种现象有时是随机的,即使在良好的处理机器状态下。为了处理局部故障产品,对整个工作进度有很大的影响,这里了一些分析和对策建议。
【解决上述问题】
高峰穿孔(HPP)顾名思义,该方案是使用一个小的峰值脉冲激光,辅以喷射在材料表面的不燃油,以清除开口边缘的附着物,并在冷却时控制脉冲的合理频率。其特点是,虽然相对爆炸孔稍长(3秒),但孔径较小较小(约φ4mm)此外,口边缘没有附着物,热量低,便于下一次正常切割,比普通穿孔效率提高了4倍。图3显示了普通穿孔.HPP穿孔与高能穿孔的区别。
2.切割断面改进方案是控制板来说,改保证激光照射部分充分燃烧的重要因素。三菱电机开发K-CUT加工条件更好地完成了这一任务。图4。它是在同一块国产板上使用传统的条
件和K-CUT比较切割条件的效果。对于不锈钢来说,改善切割部分的重要因素是光束的改善(改善焦深度)和辅助气体的有效利用。明亮的表面切割技术是改善振动器和喷嘴的结果。图5。是改进后的效果。上部粗糙度8μ.下部12μ与机械加工相当。
目前,为了提高加工机的运行速度,激光机通常被称为飞行光路结构,即材料托盘不移动,加工头在整个加工区域的运动形式。为了补偿加工头和光源的相对位置的变化,制造商也尽可能确保光点在加工范围内的一致性,使用曲率可变折射镜是一种常见的选择方式。虽然这种方法结构简单,但它会改变焦点深度,因此在切割敏感的中厚板时显得无力(保持光点不变,保持焦点深度不变)。三菱电机采用等长光路(光源与加工头之间的光传输路径)可以避免焦点深度的变化,从而保持光点和焦点深度的一致性。此外,注意热量使板材积累的热量得到控制,更好地解决了稳定性问题。图6。显示了等长光路的原理和加工区域中不同位置的加工效果。
认真处理处理中出现的问题,研究其生成机制,找出结果问题的解决方案。通过对传统激光技术的一系列探索和改进,开发了一种针对更复杂的中厚板切割的新技术,并将其应用于eXPLUS.RX.XL在各系列产品中,满足了客户对国内中厚板材料加工的实际需求,大大提高了生产效率。我们还将进一步努力探索更新的技术,解决处理中更困难的问题,并为大多数用户提供服务。
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