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    激光切割的工藝要素

    2020-10-19

    許多參數會影響激光切割過程,其中一些取決于激光器的技術性能,而另一些參數是變化的。今天主要是分享激光切割的光束及焦點的工藝要素影響:

    激光切割原理

    柳州激光切割是將高功率的激光聚焦到被切割工件的表面,使其融化或燃燒,再輔以切割氣體,將熔渣吹走,切割頭在柳州鋼板銷售工件表面移動,形成切縫,使工件分離的過程。

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    激光輸出功率及模式

    一、 激光輸出功率

    激光輸出功率直接影響激光切割機的性能。通常,隨板厚的增加,所需的激光功率也越大。在同種同厚度板材切割中,激光輸出功率越大,切割速度越快,切割端面也越光滑;但在輸出功率確定后,切割速度須和材料材質及其厚度吻合好,此時才能達到好的切割效果,速度過快和過慢都會影響激光切割的效果。

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    二、激光輸出模式

    激光器的光束質量分布形式分為單模和多模兩種,當光束能量密度只有一個集中點時,稱為單模;當光束能量密度集中的點有兩個或以上時,稱為多模。在切割應用中,聚焦光斑對切割出的質量有很大影響,單模激光器的纖芯比較細,光束質量優于多模,能量分布呈高斯分布,中間能量密度高,三維圖是一個尖圓的山峰狀。

    多模激光器的纖芯相比粗一些,光束質量相比單模要差一些,能量分布相比單模光斑平均一些,三維圖像一個倒扣的杯子,從邊緣陡峭程度來看,多模的比單模的陡峭很多。

    單模的優勢在薄板,多模的優勢在厚板,單模和多模并沒有相互比較的價值,都是光纖激光器的一項配置,就好比一輛車,轎車適合公路,越野適合山地,但是轎車也能跑山地,越野也能跑公路,所以光纖激光器到底選多模還是單模要看實際終端客戶的加工需求。

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    焦點大小、焦深長度及焦點位置

    一、焦點大小及焦深長度

    在激光切割中,焦點位置對材料的切割效果影響很大,不同的材質或厚度,激光切割時對應不同的焦點位置。

    激光切割中,焦點大小和焦深是影響切割效果和效率的重要因素之一。光束經短焦距聚焦鏡后光斑直徑相對較小、焦深短,焦點處功率密度很高,則有利于高速切割薄型材料,且切割精度高。經長焦距透鏡后,焦點有較長的焦深,但焦點直徑相對較大,只要具有足夠功率密度,則比較適合切割厚工件。

    二、通常焦點位置與切割面的關系

    切割薄板時,焦點一般在柳州冷作加工工件表面處;切割厚板時,不銹鋼焦點通常深入板內約為板厚的1/3—1/4處,處于負離焦距范圍;切割碳鋼時,焦點在其板面上方,且隨板厚度的增加焦點越遠離板面,處于正離焦范圍。


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