激光切割机工艺手册

仅供个人参考第一章Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse其次章第三章激光切割方法激光熔化切割由于材料的转移只发生在其液态状况下，所以该过程被称作激光熔化切割。参于切割。常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被局部吸取。割缝处的气压和材料的热传导率。——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。104W/cm2～105W/cm2之间。激光火焰切割的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。〔有烧掉尖角的危急。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响。是氧气的供给和材料的热传导率。激光气化切割光功率。实际上只用于铁基合金很小的使用领域。材料蒸气再分散的材料。另外，这些材料通常要到达更厚的切口。——在激光气化切割中，最优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。——激光功率和气化热对最优焦点位置是有肯定的影响。——在板材厚度肯定的状况下，最大切割速度反比于材料的气化温度。——所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。——在板材厚度肯定的状况下，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到不得用于商业用途仅供个人参考气体射流速度的限制。其次章 加工过程“加工过程”指激光光束、加工气体和工件之间的相互作用。切割过程材料熔化和气化所需的温度。化。——在激光火焰切割中，该熔化区被进入割缝的氧气流进一步加热，到达接件下部排出。连续的熔化区沿着切割方向渐渐滑移。因而得到一条连续割缝。光切割的重要信息。这样，就可以计算切割速度并解释牵引线特性的形成。材料特性烧。影响切割质量最重要的因数是：——合金成份——材料的微观构造——外表质量——外表粗糙度——外表处理——光束反射——热传导率——熔点——热熔解合金成份酸性。铁合金材料中的一些重要元素有：碳、铬、镍、镁和锌。碳含量越高，材料越难切〔临界值认为是含碳0.8％切割效果是很好的：St37-2，StW22，DIN1.203。材料的根本微观构造外表质量和粗糙度点。外表处理——用锌处理过的板材易于在边缘消灭挂渣。不得用于商业用途仅供个人参考如何进展涂漆材料的加工：〔雕刻〕的用于对处理外表作预烧打标的参数。其次趟选择一组用于材料切割的参数。避开产生浮泡部。光束反射铜、黄铜和不锈钢板材具有高反射率的特点。热传导率收也更少。热。由于热从光束目标点处传导开了，所以热影响区的材料更难熔化了。热影响区激光火焰切割和激光熔化切割会导致切割材料边缘区域发生材料变异。[mm]热影响区域[mm]热影响区域[mm]St37碳钢铝10.050.050.1020.100.100.2030.150.150.3040.200.350.4050.250.340.5060.300.550.6080.400.750.70100.500.85------120.60------------——当加工低碳钢或无氧钢时，热影响区的淬火削减了。——对于高碳钢〔Ck60，会消灭边缘区域变硬的现象。——对于硬轧铝合金，热影响区甚至会比其余局部略微软一些。构造钢该材料用氧气切割时会得到较好的结果。使用CW当用氧气作为加工气体时，切割边缘会稍微氧化。对于厚度达4mm的板材，可以用氮气作为加工气体进展高压切割。这种状况下，切割边缘不会被氧化。〔直径小于材料厚度〕应当用脉冲模式切割。这样可以避开切掉尖角。——碳含量越高，切割边缘越易淬火，拐角越易过烧。——合金含量高的板材比低的更难切割。不得用于商业用途仅供个人参考——氧化或喷砂处理过的外表会得到更差的切割质量。——板材外表的余热对切割结果有负面影响。——厚度在10mm不影响切割活动的效果。不纯成份实际上对切割结果有很大影响。——为了切割外表干净的构造钢，须遵循以下提示：·Si≤0.04％：首选，激光加工很好·Si<0.25％：某些状况下会得到略微差点的切口·Si>0.25％：不适合激光切割，可能会得到更差的或不全都的结果。留意：对于到达St52的钢铁，依据DIN标准的容许量为Si≤0.55％。该指标对于激光加工来说太不准确了。不锈钢切割不锈钢需要：——使用氧气，在边缘氧化不要紧的状况下。——使用氮气以得到无氧化无毛刺的边缘，就不需要再作处理了。当的或更高的切割速度。——为了用氮气切4mm以上的不锈钢，并且无毛刺，调整焦点位置是必要对于不锈钢，请选择：——氧气切割：对于5mm以上的厚板材，降低进给速度，激光承受脉冲模式。——对于穿孔和切割承受同样的喷嘴高度。铝6mm铝可以用氧切割或高压氮切割：当用氧切割时，切割外表粗糙而坚硬。只产生一点火焰，但却难以消退。——用氮气时，切割外表平滑。当加工3mm以下的板材时，通过最优调整后可以得到事实上无毛刺的切口。对于更厚的板材，会产生难以去除的毛刺。——纯铝由于其高纯格外难切割。——合金含量越高，材料越易切割。则反射会毁坏光学组件。钛铜和黄铜——两种材料都具有高反射率和格外好的热传导性。1mm以下的黄铜可以用氮气切割。2mm以下的铜可以切割，加工气体必需用氧气。不得用于商业用途仅供个人参考黄铜。否则反射会毁坏光学组件。合成材料危急：切割合成材料时要牢记切割的危急和可能排放的危急物质。来加工PVC或聚乙烯是不行的，由于释放的气体是有毒的。对于这两种材料，最好使用水压切割。0.5bar。这样可以得到平滑的切割外表。有机物〔用氮气作为加工气体，也可以用压缩空气作为加工气体。木材、皮革、纸板和纸可以用激光切割。切割边缘会烧焦〔褐色。进给速依据其类型和种类而成份不同。其它材料材料的可切割厚度〔mm〕最大可以切割的厚度只在最优的机床和参数调整的状况下才有可能〔mm〕2.4模式激光脉冲模式表示符号应用例子连续模式CW－低压切割－一般切割－高压切割O2N2N2恒定功率切可得到相对周密的切割。→以构造钢为例：门脉冲－穿孔－轮廓上的小孔GP－细小轮廓－小孔直径为材料厚度的一半－细轮廓N2超脉冲SP－穿孔材料O2O2增加激光功率用100％CW＋超脉冲〔Inox＋N。2超强脉冲HP－穿孔穿孔时，效果和增加频率得到的相对：→厚板的快速穿孔，有少量碎屑不得用于商业用途仅供个人参考O22.5O2气体参数包括：——气体类型——气压——喷嘴直径和几何构造气压和喷嘴几何构造打算了边缘粗糙度和毛刺的生成。加工气体消耗取决于喷嘴直径和气压。关于加工气体的更多信息在“修理保养手册——气体掌握”章节里。5bar20bar为高压。——常用的切割喷嘴为锥体状的圆形口。0.5到1.5激光加工穿孔连续模式穿孔优点：快速穿孔。脉冲模式穿孔缺点：耗时留意：板材厚度〔mm〕大约对应于穿孔时间〔s。假设板材切掉的局部和剩余局部都要，就直接在轮廓上使用脉冲穿孔功能。碳钢的起切和完毕切CW割长度称作起切局部。抱负伸展线上。起切长度取决于板材厚度和孔的直径3.4拐角的加工有半径的钝角的加工——轴移动的动态性能更好——热影响区削减最优倒圆半径：R最优＝板材厚度〔mm〕101mm当内板材上要求无半径拐角时，最大半径：不得用于商业用途仅供个人参考R边缘＝切口宽度的一半有了这种光束，仍旧可以产生无半径的拐角，而现在，轴动态地移动：薄板上的尖角承受孔眼在薄板上高速切割时，建议使用孔眼技术。这种解决方法有以下优点：——轴以固定的方向变化经过尖角。——工件本身以恒速切割。——削减了拐角处的热影响。第四章工艺试验脉冲模式切割对某些模型使用脉冲模式激光切割。——16mm厚的板材CW60％——16mm厚的板材更适合脉冲切割——另一方面，812mm的板材用脉冲模式更难加工——不要用脉冲模式切割内部工件无氧化切割不锈钢对于孔和其它剪切块，推举把从起切到加工轮廓的过渡块设为适当的圆弧。孔的起切起切的长度取决于板材厚度和孔的直径。栅格〔孔不准确〕或无氧化切割2〔产生等离子体，干扰光束〕VA是对切割过程干扰最小的材料。22VA栅条可以由客户自己切割。切割的设计在PC机的硬盘上。栅条的寿命取决于加工过程中所用的激光功率。2碳钢的优点：经济2VA的优点：由于此材料的类型，溅射的材料不会氧化到栅格上。22O切割栅条。2评估切口缺陷缺陷可能缘由功率适宜解决方法底部的牵引线有很大的偏移底部 进给速率太高 的切口更宽 激光功率太低 增加激光功率不得用于商业用途仅供个人参考并简洁除去整块被除去

气压太低焦点太高焦点太高

加大气压降低焦点降低焦点只在一边上有毛刺

进给速率太高 速率气压太低 加大气压气体不纯 的气体焦点太高 降低焦点喷嘴对中不正确 对中喷嘴2喷嘴口有缺陷 构造钢：用O切割2缺陷 可能缘由 排解

功率太低 增加功率进给速率太高 极化反射镜不适宜，倾斜面切割 安装不正确或有缺陷 射镜两面好，两面差 极化反射镜安装在了 检查偏转镜偏转镜的位置2加工气体错误〔N〕使用氧气作为加工气体蓝色等离子体，工件未切透 进给速率太高 减小进给速率2功率太低 增加功率

气压太高喷嘴损坏了材料不好

安装适宜的喷嘴料无毛刺，牵引线倾斜 进给速率太高 率切口在底部变得更狭窄O2切割缺陷 可能缘由 排解产生弹坑格外粗糙的切割外表不得用于商业用途

气压太高焦点太高材料不纯材料太热

减小气压降低焦点使用质量更好的材料冷却材料仅供个人参考

2N高压切割2缺陷 可能缘由

解决方法

焦点太低

抬高焦点两边都产生长的不规章的细丝状 高毛刺，大板材的外表变色 低材料太热对中只在切割边缘的一边产生长的不 焦点太高规章的毛刺 低切割边缘发黄 氧气杂质进给速率太高在直线截面上产生等离子体 功率太低焦点太低光束分散 功率太低焦点太低拐角处产生等离子体 调制太高2加速度太高2加速度太高光束在开头处发散 焦点太低熔化的材料未能排出喷嘴损坏了

减小进给速率增加功率抬高焦点增加功率抬高焦点减小角度公差抬高焦点穿圆孔更换喷嘴切口粗糙

清洗透镜，假设需要就更换增加功率材料从上面排出 过大气压太高2N高压切割2缺陷

减小气压解决方法很难除去

增加进给速率两边都产生长的不规章的毛刺可手工 除去

增加进给速率切口粗糙 了气压太高

更换喷嘴减小气压

焦点太低

抬高焦点在直线截面上产生等离子体 不得用于商业用途

减小进给速率仅供个人参考光束分散光束分散切口粗糙材料从上面排出焦点太低调制太高加速度太高焦点太低功率太低抬高焦点减小角度公差抬高焦点更换喷嘴增加功率减小进给速率第五章留意事项为了到达最正确加工质量，请遵守以下指示：——周密调整机床——依据维护打算进展维护——遵照上述要求加工——工件外表无铁锈或氧化皮〔酸洗过的或平滑的〕——参数与材料和板材规格匹配——预设相互关联的参数当留意到加工质量降低时，检查以下因数：参数加工头光束路径参数为优化过的参数创立一个的名目。已经有了实质性的转变。不得用于商业用途仅供个人参考仅供个人用于学习、争论；不得用于商业用途。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.NurfürdenpersönlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl”étudeetlarechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerc