当前位置: 切割设备 >> 切割设备优势 >> 选择激光切割设备时需要注意哪些工艺参数
激光切割的主要工艺参数是切割的激光功率、切口宽度、切割速度和气体流量。其他因素,如激光束质量、透镜焦距、散焦和喷嘴等对激光切割也有很大影响。
(1)激光功率
激光切割所需的功率由材料的特性和切割机制决定。例如,切割表面反射率高、导热性好的材料,以及切割熔点高的材料,都需要较大的激光功率和功率密度。使用不同的切割机构切割相同的材料需要不同的功率。气化切割所需功率最大,熔化切割次之,氧气辅助熔化切割所需功率最小。随着板厚度的增加,所需的激光功率增加。
(2)切削速度
在一定的功率条件下,板材越厚,切割速度越慢。切削速度对切口的表面粗糙度也有很大的影响。研究表明,切口表面粗糙度与切割速度的关系呈U型变化,不同板材厚料,不同的切割气压,有一个最佳的切割速度,在这个速度下切割,切口的表面粗糙度值最小。一般来说,切割速度越快,需要的功率就越大。
(3)气体压力(气体流量)
切割时注入的气体有以下作用:熔化切割时,液态金属被注入气体的压力吹走,形成切口。氧气辅助熔化切割时,气体与切割金属发生反应放出热量,提供部分切割能量,同时气体将反应物吹走。然而,气体对材料也有冷却作用,从切割区带走一些能量。因此,气体对切割质量的影响是双重的。气体流速还与喷嘴类型有关。不同的喷嘴使用不同的气体流速。当功率和被切割材料厚度一定时,有一个最佳的切割气体流量,此时切割速度最快。随着激光功率的增加,切割气体的最佳流量增加。
(4)光束质量、镜头焦距和散焦
当激光输出光束的模式是基本横向模式时,激光切割是最有利的。这样,可以获得小光斑和聚焦后更高的功率密度。实验研究表明,无氧辅助切割时切口宽度几乎等于激光光斑直径。光斑大小与聚焦透镜的焦距成正比。短焦距的镜头虽然可以获得较小的光斑,但焦深却很小。需要说明的是,与几何光学不同,激光加工技术中使用的焦深定义为:若光束某一横截面中心的功率密度为焦点的1/2,则该点与焦点之间的距离称为焦深。焦深越小,可切割的板厚越薄,工件表面到透镜的距离要求越严格。切割厚板时,应选择焦距较大的聚焦镜。离焦量对切割速度和切割深度影响很大,在切割过程中必须保持不变。一般选择离焦量为负值,即焦点位置放在切割板下方的某一点。
(5)喷嘴
喷嘴是影响激光切割质量和效率的重要部件。激光切割一般采用同轴(气流与光轴同心)喷嘴,喷嘴出口直径应根据板材厚度选择。此外,喷嘴到工件表面的距离对切割质量也有很大的影响。为了保证切割过程的稳定性,这个距离必须保持不变。