CO2激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。焦點位置控制技術:焦點位置控制技術:激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割工業應用中廣fan采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內,即5mm左右。因此控制焦點相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素,原則上6mm的碳鋼,焦點在表面之上;6mm的不銹鋼,焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。金屬切割機多功能多用途,省時高效。河南大型切割機直銷價格
切割技術提升:為進一步提高激光切割速度,可根據空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結果:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數關系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。廣東全自動切割機單價控制斷裂切割速度快,不需要太高的功率,否則會引起工件表面熔化,破壞切縫邊緣。
激光熔化切割:激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強大壓力使液態金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。激光氧氣切割:激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產生了大量的熱,所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
雕刻機機器設置:點陣雕刻點陣雕刻酷似高清晰度的點陣打印。激光頭左右擺動,每次雕刻出一條由一系列點組成的一條線,然后激光頭同時上下移動雕刻出多條線,然后構成整版的圖象或文字。掃描的圖形,文字及矢量化圖文都可使用點陣雕刻。矢量切割與點陣雕刻不同,矢量切割是在圖文的外輪廓線上進行。我們通常使用此模式在木材、亞克力、紙張等材料上進行穿透切割,也可在多種材料表面進行打標操作。光斑大小:激光束光斑大小可利用不同焦距的透鏡進行調節。小光斑的透鏡用于高分辨率的雕刻。大光斑的透鏡用于較低分辨率的雕刻,但對于矢量切割,它是佳的選擇。汽化切割過程中,蒸汽隨身帶走熔化質點和沖刷碎屑,形成孔洞。
適應性和靈活性:與其它常規加工方法相比,激光切割具有更大的適應性。首先,與其他熱切割方法相比,同樣作為熱切割過程,別的方法不能象激光束那樣作用于一個極小的區域,結果導致切口寬、熱影響區大和明顯的工件變形。激光能切割非金屬,而其它熱切割方法則不能。一般來說,激光切割質量可以由以下6個標準來衡量。⒈切割表面粗糙度Rz。⒉切口掛渣尺寸。⒊切邊垂直度和斜度u。⒋切割邊緣圓角尺寸r。⒌條紋后拖量n。⒍平面度F。結構鋼:該材料用氧氣切割時會得到較好的結果。當用氧氣作為加工氣體時,切割邊緣會輕微氧化。對于厚度達4mm的板材,可以用氮氣作為加工氣體進行高壓切割。這種情況下,切割邊緣不會被氧化。厚度在10mm以上的板材,對激光器使用特殊極板并且在加工中給工件表面涂油可以得到較好的效果。相對于傳統的手工雕刻方式,激光雕刻可以將雕刻效果做到很細膩,絲毫不亞于手工雕刻的工藝水平。河南大型切割機直銷價格
激光切割機的應用已經逐漸取代了傳統的雕刻設備和方式。河南大型切割機直銷價格
可選用:⑴平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理,擴束后的光束直徑變大,發散角變小,使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。⑵在切割頭上增加一獨自的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(standoff)的Z軸是兩個相互獨自的部分。當機床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個加工區域內保持一致。⑶控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統)的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。⑷飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短;反之當切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。河南大型切割機直銷價格
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