1 激光設備激光設備采取激光沖裁復合加工中心。
2 激光束參數(shù)
激光系同個別由激光器、激光傳輸體系、把持體系、活動體系、傳感與檢測體系組成,其中心為激光器。
激光器為CO2氣體脈沖式激光器。光束橫截面上光強散布瀕臨高斯散布.存在極好的光束品質,重要機能指標如下:
激光波長:10.61xm
脈沖功率:2.4kW;脈沖寬度;約l0ms
功率密度:107W/cm2 ;激光發(fā)散角:1mrad
激光功率牢固度:2%
激光束焦點直徑:Φ0.15-Φ0.30
經實際驗證,激光沖裁復合加工中心CO2激光切割加工δ0.5mm-δ6mm板材的工藝特點及相干參數(shù)是:氧氣切割碳鋼切縫毛糙度與料厚的關聯(lián)
1)切口寬度窄(個別為0.15-0.30mm)、精度高(個別孔中心距誤差為0.01-0.05mm,輪廓尺寸誤差為0.05-0.2mm)、切口名義毛糙度好(個別Rz為1.6-6.41μm),切縫個別不須要再加工即可焊接。
由圖2可能看出切縫毛糙度與料厚成正比。
2)采取2kW激光功率,6mm厚不銹鋼的切割速度為1.2m/min;δ2mm厚不銹鋼的切割速度為3.6m/min,熱影響區(qū)渺小,變形極小。以上優(yōu)點足以證明:CO2激光切割成為發(fā)展敏捷的一種進步加工方法。
可能看出資料的最大切割速度與料厚成反比。異型材通過熱熔,擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料,但添加的合金的比例不同,生產出來的異型材的機械性能和應用領域也不同。異型材按照應用的領域劃分,異型材是指除建筑門窗、幕墻、室內外裝飾及建筑結構用鋁型材以外的所有鋁型材。圖2 多少種常見資料的最大切割速度與料厚的關聯(lián)
3 工藝進程及工藝參數(shù)
3.1 數(shù)控編制切割工藝
用Trumpf公司激光沖裁復合加工中心附帶的TOPS300工藝編程軟件進行數(shù)控編程,同時實現(xiàn)資料的下料尺寸盤算、排樣、工藝參數(shù)設定。進程如下:
1)繪圖及圖形類型的轉換(請求整機外輪廓閉合);
2)判斷資料、尺寸跟整機排樣;
3)利用激光切割:圓角工藝(獲得銳邊倒鈍)或回路工藝(獲得銳角);主動載入氣體類型、切割速度,并設置退料;
4)加工順序優(yōu)化,生成數(shù)控加工程序,傳輸程序;
3.2 切割穿孔技巧
對δ0.5mm-δ6mm厚的板材.大多數(shù)熱切割技巧都必須在板上穿一小孔。異型材通過熱熔,擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料,但添加的合金的比例不同,生產出來的異型材的機械性能和應用領域也不同。激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一孔。而后再用激光從小孑L處開端切割。對不沖壓裝置的激光切割機個別用脈沖穿孔的基本方法——脈沖穿孔:金屬對10.6um激光束的起始接收率只有0.5%~10%。當功率密度超過106W/cm2的聚焦激光束照射到金屬名義時。卻能在微秒級的時光內很快使名義開端熔化。常用空氣或氮氣作為幫助氣體,每個脈沖激光只產生小的微粒噴射。逐步深刻,因此厚板穿孑L時光須要多少秒鐘。一旦穿孔實現(xiàn),破即將幫助氣體換成氧氣進行切割。(注:產生頂峰值功率脈沖激光的元氣件電子管壽命約20000小時,價格昂貴,對δ≤3薄板最好采取預沖孔工藝,δ≥3的板料才采取脈沖穿孔工藝)。
3.3 噴嘴及氣流把持
激光切割鋼材時,氧氣跟聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切資料處。從而形成一個氣流束。對氣流的基本請求是進入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口資料充分進行放熱反應,同時又有足夠的動量將熔融資料噴射吹出。目前激光切割用的噴嘴采取一錐形孔帶端部小圓孔的結構.在利用時從噴嘴側面通入一定壓力。材質為純銅,體積較小,是易損整機。
3.4 激光切割的重要工藝
1)升華切割
在高功率密度激光束的加熱下。δ0.5mm~δ6mm板材的名義溫度會敏捷升至沸點溫度。局部資料汽化成蒸汽消散,局部資料作為噴出物從切縫底部被幫助氣流吹走。切割氣體個別用氮氣或氬氣。
2)高壓氣聚焦熔化切割
當入射的激光束功率密度超過某一值后.光束照射點處資料內部開端蒸發(fā),形成孔洞。它將作為黑體接收所有的入射光束能量。小孔被熔化物質所包抄。而后.與光束同軸的幫助氣流把孔洞四周的熔融資料帶走。隨著工件挪動,小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。切割氣體個別用氮氣。