企業(yè)動態(tài)

激光切割機有兩種技術(shù):脈沖激光適用于金屬材料。二是連續(xù)激光適用于非金屬材料,后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。
激光切割機的幾項關(guān)鍵技術(shù)是光、機、電一體化的綜合技術(shù)。激光束的參數(shù)、機器和數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。特別是對于切割精度高或厚度大的零件,必須掌握和解決以下關(guān)鍵技術(shù):
焦點位置控制技術(shù)。
激光切割的優(yōu)點之一是光束能量密度高,一般為10W/cm2。由于能量密度與面積成反比,焦點光斑直徑盡可能小,產(chǎn)生窄縫;同時,焦點光斑直徑也與透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易損壞透鏡。因此,5~7.5(127~190mm)的焦距廣泛應(yīng)用于大功率CO2激光切割機的工業(yè)應(yīng)用中。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割,有效的焦深也與透鏡直徑和切割材料有關(guān)。例如,用5透鏡切割碳鋼,焦深在焦距的+2%范圍內(nèi),即約5mm。因此,與被切割材料表面相比,控制焦點非常重要??紤]到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm金屬材料的焦點在表面;6mm碳鋼的焦點在表面以上;6mm不銹鋼的焦點在表面以下。具體尺寸由實驗決定。
確定工業(yè)生產(chǎn)中焦點位置的簡單方法有三種:
(1)打印方法:使切割頭從上到下移動,在塑料板上打印激光束,打印直徑的最小部分為焦點。
(2)斜板法:用垂直軸斜放的塑料板水平拉動,找到激光束的最小部分作為焦點。
(3)藍色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上到下移動,直到藍色火花最大化為焦點。
對于飛行光路的切割機,由于光束的發(fā)散角,近端和遠(yuǎn)端的切割時間長度不同,聚焦前的光束尺寸也不同。入射光束直徑越大,焦點光斑直徑越小。為了減少聚焦前光束尺寸變化引起的焦點光斑尺寸變化,國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)制造商為用戶提供了一些專用設(shè)備:
(1)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個平行光管進行擴束處理,擴束后光束直徑變大,發(fā)散角變小,使切割工作范圍內(nèi)的近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切割頭上添加一個獨立的移動透鏡下軸,它與控制噴嘴到材料表面的Z軸(standoff)是兩個獨立的部分。當(dāng)機床工作臺移動或光軸移動時,光束也從近端移動到遠(yuǎn)端,使光束聚焦后的光斑直徑在整個加工區(qū)域保持一致。
(3)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統(tǒng))的水壓。如果聚焦前光束的尺寸變小,使焦點光斑的直徑變大,自動控制水壓,改變聚焦曲率,減小焦點光斑的直徑。
(4)在飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統(tǒng)。也就是說,當(dāng)遠(yuǎn)程切割增加時,補償光路會縮短;相反,當(dāng)近端光程切割減小時,補償光路會增加,以保持光程長度一致。