激光切割金屬材料的原理是利用激光束照射到鋼板表面時(shí)釋放的能量來(lái)使金屬熔化并蒸發(fā)。對(duì)將不銹鋼板材作為主構(gòu)件的制造業(yè)而言,利用激光切割不銹鋼是快速、有效的加工方法。但是激光切割機(jī)在切割不銹鋼過(guò)程中總是會(huì)遇到些問(wèn)題,造成切割質(zhì)量不好,而影響金屬切割質(zhì)量最重要的工藝是切割速度、激光功率、氣壓等,所以解決不銹鋼激光切割的常見(jiàn)問(wèn)題要從工藝方面下手,如果在加工過(guò)程中嚴(yán)格控制激光切割機(jī)的工藝參數(shù),就能保證工件的加工質(zhì)量。本文將結(jié)合我公司客戶(hù)在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行總結(jié),分析原因并提出解決方案。
⑴哪些因素會(huì)影響加工材料對(duì)激光能量的吸收。
激光加工材料時(shí),物質(zhì)會(huì)吸收激光能量,由于物質(zhì)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成不同,對(duì)激光的吸收也不相同,激光的波長(zhǎng)、材料導(dǎo)電性、表面粗糙度和涂層等都會(huì)影響材料對(duì)激光能量的吸收。
⑵切割低碳鋼時(shí)出現(xiàn)非正?;鸹?。
當(dāng)?shù)吞间摫徽G懈顣r(shí),火焰束是長(zhǎng)而平的,并且很少分裂。異?;鸹ǖ某霈F(xiàn)會(huì)影響零件的切割斷面光潔度。
在這種情況下,如果其他參數(shù)正常,應(yīng)考慮:
①激光頭噴嘴損耗嚴(yán)重,應(yīng)及時(shí)更換。
②未更換新噴嘴時(shí),應(yīng)增加工作氣體壓力。圖1為不同氣體壓力對(duì)切割的影響。
Research on Hybrid HVDC and Simulation of Offshore Platform LIU Junwei,ZHANG Zifan,ZHONG Jiefeng(115)
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③如噴嘴與激光頭接頭處螺釘松動(dòng),應(yīng)立即暫停切割,檢查激光頭連接狀態(tài),重新擰緊螺釘。
⑶激光未完全切割透。
①激光頭噴嘴的選擇與加工板厚不匹配。
⑷激光切割加工不銹鋼和覆鋁鋅板時(shí),工件有毛刺產(chǎn)生。
首先考慮切割低碳鋼時(shí)出現(xiàn)毛刺的因素,但不可簡(jiǎn)單地加快切割速度,因?yàn)樵黾铀俣扔袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)板材切割不穿的情況,此種情況在加工覆鋁鋅板時(shí)尤為突出。這時(shí)應(yīng)綜合考慮機(jī)床的其他因素加以解決,如噴嘴是否要更換,導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定等
①激光對(duì)焦位置偏移據(jù)激光對(duì)焦的偏移量進(jìn)行調(diào)整。
②激光器輸出功率不夠。有必要檢查一下激光發(fā)生器的工作是否正常。如果正常,觀察激光控制按鈕的輸出值是否正確。
③切割線(xiàn)速度過(guò)慢,操作控制時(shí)需提高切割線(xiàn)速度。
④切割氣體純度不高,不能提供高質(zhì)量的切割工作氣體。
⑤機(jī)床運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)導(dǎo)致不穩(wěn)定。此時(shí),需要關(guān)閉并重新啟動(dòng)。
⑸如何選擇激光切割加工中穿刺點(diǎn)。
通過(guò)激光束的作用會(huì)在材料上形成一個(gè)凹坑,與此同時(shí),產(chǎn)生的氣流會(huì)將材料形成一個(gè)孔,這就是我們所說(shuō)的穿刺點(diǎn)。當(dāng)在穿透鋼板的過(guò)程中,激光束的切割速度會(huì)發(fā)生很大的變化,最終完成切割。
一般在設(shè)計(jì)零件對(duì)表面切割斷口沒(méi)有粗糙度要求時(shí),可以在激光切割編程時(shí)不做手動(dòng)處理,讓控制軟件自動(dòng)產(chǎn)生穿刺點(diǎn)。但是,當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)所要加工的零件切割斷面有較高粗糙度要求時(shí),就要注意到這個(gè)問(wèn)題,通常需要在編激光切割程序時(shí)對(duì)激光束的啟始位置做手動(dòng)調(diào)整,即人工對(duì)于穿刺點(diǎn)的控制。需要把激光程序原來(lái)產(chǎn)生的穿刺點(diǎn)移到需要的合理位置,以達(dá)對(duì)加工零件表面精度的要求。
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激光切割技術(shù)的發(fā)展為我國(guó)制造行業(yè)注入了新的能量。文章通過(guò)分析激光切割技術(shù)在生產(chǎn)制造過(guò)程中存在切不透、切割毛刺、不正?;鸹ǖ惹闆r,進(jìn)行了分析并提出了常用的解決方案,并應(yīng)用于日常的生產(chǎn)工作中,提高了生產(chǎn)班組的日常操作技能及產(chǎn)品切割質(zhì)量,對(duì)班組整體產(chǎn)能的提升有極大的幫助,同時(shí)也給后續(xù)的生產(chǎn)工作提供了一定的借鑒。在今后的生產(chǎn)實(shí)際中,我們要合理利用,仔細(xì)鉆研,優(yōu)化激光切割技術(shù),來(lái)提高工件的利用率,在保證質(zhì)量的前提下降低成本。相信在廣大專(zhuān)家學(xué)者和制造業(yè)前輩們的共同努力下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐探索,我們定能克服激光切割的缺點(diǎn),使我國(guó)的工業(yè)水平得到顯著提高。