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激光切割效果是如何受輔助氣壓、激光功率、切割速度、焦點(diǎn)位置等參數影響的?輔助氣壓的影響激光切割加工中,輔助氣壓起到吹離熔渣、冷卻材料、輔助燃…
激光切割效果是如何受輔助氣壓、激光功率、切割速度、焦點(diǎn)位置等參數影響的?
輔助氣壓的影響
激光切割加工中,輔助氣壓起到吹離熔渣、冷卻材料、輔助燃燒等作用。輔助氣體包括氧氣、壓縮空氣、氮氣和惰性氣體等。
氧氣能夠參與金屬燃燒,可以提高切割效率,適用于大多數金屬的切割;惰性氣體、空氣適用于切割部分金屬材料(如鋁合金),能夠防止材料燃燒。
如果輔助氣體氣壓過(guò)高,材料表面會(huì )出現渦流,使除熔融物的能力減弱,導致切縫變寬,切割面粗糙;如果氣壓過(guò)低,則不能完全吹走熔融物,材料下表面就會(huì )粘附沾渣。因此,切割時(shí)應調節輔助氣體壓力,得到最佳的切割質(zhì)量。
激光功率的影響
激光功率對切割速度、切縫寬度、切割厚度和切割質(zhì)量都有較大的影響。功率大小根據材料特性和切割厚度而定。例如,熔點(diǎn)高(如合金)、切割表面反射率高(如銅、鋁)的材料需要較大的激光功率。
切割速度的影響
理想中的切割速度會(huì )使切割面呈現比較平穩的線(xiàn)條,材料斷面光滑,無(wú)毛刺。當輔助氣體氣壓和激光功率一定時(shí),切割速度與切縫寬度呈現出一種非線(xiàn)性的反比關(guān)系,當切割速度比較慢時(shí),激光能量在切縫的作用時(shí)間延長(cháng),從而導致切縫寬度增大,或切縫下面過(guò)寬,切割質(zhì)量和生產(chǎn)效率將大大降低。
加快切割速度,激光束能量在工件上的作用時(shí)間變短,這樣便使得熱擴散和熱傳導效應變小,從而切縫的寬度也相應變小。但當速度過(guò)快時(shí),被切割的工件材料就會(huì )由于切割熱量輸入的不足出現切不透的情況。
焦點(diǎn)位置的影響
焦點(diǎn)位置是激光焦點(diǎn)到工件表面的距離,它直接影響到切面粗糙度、切縫的坡度和寬度以及熔融殘渣的附著(zhù)狀況。如果焦點(diǎn)位置太超前,這樣會(huì )使被切割的工件下端所吸收的熱量增多,在切割速度和輔助氣壓一定的情況下,會(huì )導致被切割的材料和切縫附近被融化的材料呈液態(tài)在下表面流動(dòng),冷卻后被熔化的材料則會(huì )呈球狀沾附在工件的下表面;若位置滯后,被切割的材料下端面所能吸收的熱量減小,這樣切縫中材料就不能完全融化,在板材下表面就會(huì )粘附一些尖銳而短小的殘渣。通常情況下,焦點(diǎn)位置應在工件表面或稍微偏下一點(diǎn),但不同的材料要求不一樣,切割碳鋼時(shí),焦點(diǎn)在板材表面時(shí)切割質(zhì)量較好;而不銹鋼切割時(shí),焦點(diǎn)應在板材厚度的1/2左右時(shí)效果更佳。
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