金屬光纖激光切割機具有許多的優(yōu)點，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴展到汽車制造、船舶制造和航空制造業(yè)等行業(yè)的金屬材料切割。?? 但在許多客戶在厚板切割的時候仍然存在很多問題，首先，切割準穩(wěn)態(tài)燃燒過程維持容易波動，導(dǎo)致切割困難。 隨著大功率光纖激光器制造技術(shù)的快速發(fā)展及數(shù)控技術(shù)水平,近幾年光纖激光加工設(shè)備在金屬板材切割的市場應(yīng)用正在迅速擴展。根據(jù)市場反饋信息,以及板材的厚度、切割質(zhì)量和切割設(shè)備的售價細分了鈑金加工制作的市場應(yīng)用群體,特別是該領(lǐng)域的中小企業(yè)用戶迫切需要切割金屬板材厚度范圍，切割質(zhì)量好的大功率光纖激光切割機成套加工設(shè)備。 光纖激光切割機切割厚板的難點 1.切縫過于窄小，造成熱損失增大。切割速度的使得切割區(qū)域的熱損失增加。熱損失的主要形式是熱傳導(dǎo)，厚度越大，熱傳導(dǎo)損失越大，切割速度也越低。切口底部材料去除變得不一致，雖然激光穿透了厚板，大量的熔渣粘結(jié)在底部。掛渣的形成是因切口底部的平均切割溫度低造成的，溫度低又是因為能量損失大的緣故，這種情況下的切口質(zhì)量通常不高。 2.光纖激光光斑直徑較小，焦距深度有限。光纖激光切割金屬中厚板材時，盡管能夠維持切深內(nèi)有較高的激光功率密度，但由于光束直徑較小，切縫較細，故不利于切割排渣。這對光纖激光的模式和光斑束散準直整形及范圍提出了更高的要求，也為光纖激光切割金屬中厚板材的工藝質(zhì)量帶來了較大的難度。 3.輔助氣體質(zhì)量和氣壓的作用和影響。以氧氣為例;光纖激光切割碳鋼中厚板材時氧氣起了非誠重要的作用。激光入射到工件表面形成小孔，當(dāng)激光束沿著切割方向移動時，小孔及切縫周圍有氧化融化物。氧氣的純度和壓力對激光切割有很大的影響，含雜質(zhì)多的，氣壓不合適的氧氣便不能提供足夠的能量到切口底部形成高流動性的融化物，因而了切割質(zhì)量和切割速度。通過測量不同切縫位置的輔助氣體的質(zhì)量和壓力，發(fā)現(xiàn)切縫越窄，輔助氣體的作用越差，切割質(zhì)量越難維持，因此保證合適的切縫寬度、輔助氣體質(zhì)量及氣壓控制，對切割質(zhì)量的是很重的。 4.幾何形狀的差異使得拐點切割質(zhì)量下降。激光切割厚板時，熔化前沿的傾角變得突出了，這將導(dǎo)致材料對激光吸收系數(shù)的，進而通過增加切割功率、切割速度保證切割質(zhì)量。 光纖激光切割機以其高光點轉(zhuǎn)化率、高切割精度、柔性加工能力、良好的切割質(zhì)量和適應(yīng)性能，將會在切割領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。另外，通過不斷研究高性能的光纖激光器，開發(fā)先進的光學(xué)切割方法及配套裝置，尋找各種切割狀態(tài)下特別佳的切割參數(shù)，來提高切割性，將會給光纖激光切割帶來更加廣泛的應(yīng)用，真正實現(xiàn)節(jié)能、精密的切割。 激光切割機對于10mm厚以下鋼板的切割已不成問題。但如果要切割更厚的鋼板，往往要求助于輸出功率超過5kW的高功率激光器，而且切割質(zhì)量也下降。由于高功率激光器設(shè)備成本昂貴，其輸出的激光模式也不利于激光切割，所以傳統(tǒng)激光切割方法在切割厚板時，不具備優(yōu)勢。金屬切割厚板的存在以下技術(shù)難點： 1、準穩(wěn)態(tài)燃燒過程維持比較困難。金屬激光切割機實際切割過程中，能切透的板厚是有限的，這與切割前沿鐵不能穩(wěn)定燃燒密切相關(guān)。燃燒過程要能持續(xù)進行，切縫頂部的溫度必須達到燃點。單獨靠鐵氧燃燒反應(yīng)釋放的能量，實際上不能確保燃燒過程持續(xù)進行。一方面，是由于切縫被噴嘴噴出的氧流連續(xù)冷卻，了切割前沿的溫度：另一方面，燃燒形成的氧化亞鐵層覆蓋在工件表面，阻礙氧的擴散，當(dāng)氧的濃度到一定程度時，燃燒過程將會熄滅。采用傳統(tǒng)會聚性光束進行激光切割時，激光束作用于表面的區(qū)域很小，由于激光功率密度很高，所以不僅僅在激光輻射的區(qū)域，工件表面溫度達到了燃點，而且由于熱傳導(dǎo)，一個更寬的區(qū)域達到了燃點溫度。而氧流作用于工件表面的直徑要比激光束直徑要大。這表明不僅在激光輻射區(qū)域，要發(fā)生強烈地燃燒反應(yīng)，而且在激光束照射的光斑外圍也要同時發(fā)生燃燒。厚板切割時，切割速度相當(dāng)慢，工件表面鐵氧燃燒的速度要比切割頭行進的速度快。燃燒持續(xù)一段時間后，由于氧的濃度下降，而導(dǎo)致燃燒過程熄滅。只有當(dāng)切割頭行進到該位置時，燃燒反應(yīng)又重新開始。切割前沿的燃燒過程是周期性地進行，這樣會導(dǎo)致切割前沿的溫度波動，切口質(zhì)量變差。 2、板厚方向氧純度和壓力難以維持恒定。金屬激光切割機厚板切割時，氧純度下降也是影響切口質(zhì)量的重要因素。氧流的純度對切割過程有強烈影響。當(dāng)氧流純度下降0.9%，鐵氧燃燒率將下降10%;純度下降5%時，燃燒率將下降37%。燃燒率下降將大大減少了燃燒過程輸入到切縫中的能量，了切割速度，同時切割面液態(tài)層中鐵的含量增加，從而增大到熔渣的粘性，導(dǎo)致熔渣排出困難，這樣在切口下部會出現(xiàn)嚴重的掛渣，使切口質(zhì)量變得難以接受。為了保持切割穩(wěn)定進行，要求在板厚方向切割氧流的純度及壓力要基本保持恒定。傳統(tǒng)激光切割工藝中，常常使用普通錐形噴嘴，這種噴嘴在薄板切割中能滿足使用要求。但在切割厚板時，隨著供氣壓力增大，噴嘴的流場中容易形成激波，激波對切割過程有許多危害，氧流的純度，影響切口質(zhì)量。 解決這個問題一般有三種辦法： (1)在切割氧流周圍添加預(yù)熱火焰 (2)在切割氧流周圍添加輔助氧流 (3)合理設(shè)計噴嘴內(nèi)壁，改善氣流流場特征。 濟南領(lǐng)秀激光設(shè)備有限公司是一家集生產(chǎn),研發(fā),銷售為一體的民營科技企業(yè)。公司主營產(chǎn)品:光纖打標機，光纖切割機，激光清洗機，激光焊接機，振動刀切割機，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子、服裝、皮革、工藝品、鈑金、包裝印刷、廣告、裝飾家紡等多個領(lǐng)域。 公司始終秉承“用質(zhì)量打動客戶，用質(zhì)量說服顧客，用質(zhì)量回報顧客，用質(zhì)量留住顧客”的企業(yè)宗旨，強悍的設(shè)備質(zhì)量以及先進的服務(wù)理念得到了客戶的認可。領(lǐng)秀激光將一如既往的為用戶提供高品質(zhì)、高性能的產(chǎn)品和快捷、完善的服務(wù)，歡迎各界領(lǐng)導(dǎo)朋友實地考察，參觀指導(dǎo)工作。
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