激光切割的工艺过程及其参数分析

1 激光设备

激光设备采用Trumpf公司激光冲裁复合加工中心。

2 激光束参数

激光系统一般由激光器、激光传输系统、控制系统、运动系统、传感与检测系统组成，其核心为激光器。

激光器为CO2气体脉冲式激光器。光束横截面上光强分布接近高斯分布．具有极好的光束质量，主要性能指标如下：

激光波长：10.61xm

脉冲功率：2.4kW;脉冲宽度；约l0ms

功率密度：107W/cm2；激光发散角：1mrad

激光功率稳定度：2％

激光束焦点直径：Φ0.15-Φ0.30

经实践验证，激光冲裁复合加工中心CO2激光切割加工δ0.5mm-δ6mm板材的工艺特点及相关参数是：

图1 氧气切割碳钢切缝粗糙度与料厚的关系

（1）切口宽度窄（一般为0.15-0.30mm）、精度高（一般孔中心距误差为0.01-0.05mm，轮廓尺寸误差为0.05-0.2mm）、切口表面粗糙度好（一般Rz为1.6-6.41μm），切缝一般不需要再加工即可焊接。

由图2可以看出切缝粗糙度与料厚成正比。

（2）采用2kW激光功率，6mm厚不锈钢的切割速度为1.2m/min；δ2mm厚不锈钢的切割速度为3.6m/min，热影响区微小，变形极小。以上优点足以证明：CO2激光切割成为发展迅速的一种先进加工方法。

由图3可以看出材料的最大切割速度与料厚成反比。

图2 几种常见材料的最大切割速度与料厚的关系

3 工艺过程及工艺参数

3.1 数控编制切割工艺

用Trumpf公司激光冲裁复合加工中心附带的TOPS300工艺编程软件进行数控编程，同时完成材料的下料尺寸计算、排样、工艺参数设定。过程如下：

（1）绘图及图形类型的转换（要求零件外轮廓闭合）；

（2）确定材料、尺寸和零件排样；

（3）使用激光切割：圆角工艺（获得锐边倒钝）或回路工艺（获得锐角）；自动载入气体类型、切割速度，并设置退料；

（4）加工顺序优化，生成数控加工程序，传输程序；

3.2 切割穿孔技术

对于δ0.5mm-δ6mm厚的板材．大多数热切割技术都必须在板上穿一小孔。激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔。然后再用激光从小孑L处开始切割。对于没有冲压装置的激光切割机一般用脉冲穿孔的基本方法——脉冲穿孔：金属对10.6um激光束的起始吸收率只有0.5％～10％。当功率密度超过106W/cm2的聚焦激光束照射到金属表面时。却能在微秒级的时间内很快使表面开始熔化。常用空气或

氮气作为辅助气体，每个脉冲激光只产生小的微粒喷射。逐步深入，因此厚板穿孑L时间需要几秒钟。一旦穿孔完成，立即将辅助气体换成氧气进行切割。（注：产生高峰值功率脉冲激光的元气件电子管寿命约20000小时,价格昂贵,对δ≤3薄板最好采用预冲孔工艺，δ≥3的板料才采用脉冲穿孔工艺）。

3.3 喷嘴及气流控制

激光切割钢材时，氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处。从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大，速度要高，以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应，同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。目前激光切割用的喷嘴采用一锥形孔带端部小圆孔的结构．在使用时从喷嘴侧面通入一定压力。材质为纯铜，体积较小，是易损零件。

3.4 激光切割的主要工艺

（1）升华切割

在高功率密度激光束的加热下。δ0.5mm～δ6mm板材的表面温度会迅速升至沸点温度。部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气流吹走。切割气体一般用氮气或氩气。

（2）高压气聚焦熔化切割

当入射的激光束功率密度超过某一值后．光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞。它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化物质所包围。然后．与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动，小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。切割气体一般用氮气。

表1 切割气体氧气和氮气的比较

（3）火焰氧化熔化切割

熔化切割一般使用惰性气体，如果代之以氧气或其它活性气体。材料在激光束的照射下与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源，称为氧化熔化切割。切割气体一般用氧气。切割气体氧气和氮气的比较见表1。

3.5 激光切割气体的消耗

激光切割气体的消耗如图4和图5所示。由图4可以看出，对于δ0.5mm-δ6mm的同一种料厚的板料，单位时间内从喷嘴喷出氧气气体体积随着使用压力提高而提高，对于不同料厚的板料，在同一压力下单位时间内从喷嘴喷出气体体积增量与料厚增量的平方成正比。

由图5可以看出。对于δ0.5mm-δ6mm的同一种料厚的板料，单位时间内从喷嘴喷出氮气气体体积随着使用压力的提高而提高，对于

不同料厚的板料．在同一压力下单位时间内从喷嘴喷出气体体积增量与料厚增量的平方成正比。由于氮气压力在6bar以上才对切割起到有效作用。所以气体消耗量大。

3.6 常用工程材料的激光切割

（1）碳钢

切割碳钢使用纯氧作为辅助气体。本激光加工中心可以切割碳钢板的最大厚度可达8mm，对厚板其切缝为0.3mm。对薄板其切缝可窄至0.2mm左右。

（2）不锈钢

切割不锈钢使用高压氮气作为辅助气体。本激光加工中心可以切割不锈钢板的最大厚度可达6mm，对利用不锈钢及S-06薄板作为主构件来说是个有效的加工工具。切边热影响区很小，能有效保持此类材料的良好耐腐蚀性。

（3）铝及铝合金

切割铝使用高压氮气作为辅助气体。铝切割属于熔化切割机制，由于铝对激光的反射率较高。只可以对较薄的铝板材进行切割。本激光加工中心所切割的铝合金厚度δ<4mm。所用辅助气体主要用于从切割区吹走熔融产物。通常可获得较好的切面质量。

（4）铜及铜合金

纯铜（紫铜）由于反射率太高，基本上不能用CO2激光束切割。

（5）镍基合金

镍基合金也称超级合金，品种很多。其中对GHll3l、GHll40已做过工艺试验，成功实施激光切割而且断面质量良好

激光切割机技术参数...

激光焊接系统自动化设备装料及卸料系统通过与世界领先的激光器厂商的常年合作, 保证机器与激光的最佳组合. 其大激光功率及用户友好式的CNC数控系统适应高速切割及广泛的生产制造领域. Fiberblade具备良好的动态性能, 在宽广范围内可实现切割与零件重量无关的高精度无挂渣的成品零件. 机器配合编程软件及相应自动套料程序, 可实现快速高效的零件编程, 扩展机器应用. 应用激光束作为工具, 切割速度快, 成品部件割缝窄, 精度高. 可无困难地实现复杂轮廓的切割. 切口边缘光洁、无毛刺, 绝大多数场合下无需后续处理. Fiberblade主要应用领域为金属加工, 特别是碳钢、不锈钢和铝材. 该系统既可应用氧气切割, 也可采用保护气体实现高压切割. 经测试其可切割性后, 该系统可切割金属合金、塑料以及非金属材料机器设计理念除了实现最佳切割结果外, 同样关注环境保护问题. 采用抽烟除尘装置可满足最严格的排放标准. 机器可满足现有安全规程, 满足相关CE标准. 2、功能描述

Fiberblade激光切割机,是一个集最新动力工程，电脑数控和光纤激光器技术的全新技术发展水平的设计它是市面上最先进的紧凑型中规格工业级光纤激光切割系统；无需激光器维护的低维修费系统，高效率、低功耗。机器工作台采用交换式工作台系统，减少上料时间. 该系统交替使用两块台面. 切割一块台面上的板材, 同时另一块台面位于工作区域外. 操作员可取下成品部件并换上新板, 机器同时进行切割. 另一台面上的工件完成后, 由工作区域换出, 新板就位. 板材置于工作台支架上并确定位置后, 切割头随垂直定位轴下降. 传感控制器保证切割头维持正确定位, 可避免板材变形引起的问题. 激光束通过光纤传输到切割头上, 然后由透镜聚焦. 切割头沿工件轮廓移动, 但不与工件接触, 激光束和切割气体通过割嘴聚集到工件上. 横向运动通过溜板滑动定位实现. 纵向运动由车架自行移动实现. 两套同步驱动伺服电机确保设备的高精度, 轴向运动的高加速度, 可变激光功率控制, 可切割如窄条, 尖角等的复杂图形部件. 通过CNC数控系统可自动设定切割参数如气体种类, 气体压力, 激光参数. CNC数控系统内的切割数据及图形数据的分离, 可实现快速变化的工作要求, 并增加机器功能的灵活性, 适用范围更广. 由随动式直接抽风系统, 把切割过程中产生的尘粒抽出, 并经过烟尘过滤后, 达到安全及环境规范的排放要求. 二、标准配置介绍 1、机器构造

激光切割机工艺手册

第一章激光切割方法 1.1 激光熔化切割在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。 ——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。 ——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是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。 ——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105 W/cm2之间。 1.2 激光火焰切割激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的（有烧掉尖角的危险）。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响。 ——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。 1.3 激光气化切割在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激光功率。为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。该加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外，这些材料通常要达到更厚的切口。

激光切割机工艺手册

大族激光切割工艺p参数

大族激光切割工艺p参数， [table=98%] [tr][td=3,1,604] 切割层1(CUT1)工艺参数 [/td][/tr] [tr][td=63] P100 [/td][td=220] 切割速度 [/td][td=321] 单位: mm/min [/td][/tr] [tr][td=63] P101 [/td][td=220] 切割激光功率 [/td][td=321] 单位: 瓦（W） [/td][/tr] [tr][td=63] P102 [/td][td=220] 最小切割激光功率百分比 [/td][td=321] 单位: 0-100% [/td][/tr] [tr][td=63] P103 [/td][td=220] 切割激光模式（CS/PRC激光器） [/td][td=321] 1=连续, 2=门脉冲(CS/PRC激光器) [/td][/tr] [tr][td=63] P104 [/td][td=220] 切割脉冲频率 [/td][td=321] 1～8:对应激光器上设置的激光脉冲频率(CS/ROFIN激光器) 0-999Hz PRC激光器) [/td][/tr] [tr][td=63] P105

切割脉冲占空比(PRC激光器) [/td][td=321] 1-100% [/td][/tr] [tr][td=63] P106 [/td][td=220] 切割喷嘴高度 [/td][td=321] 单位: [tr][td=63] P107 [/td][td=220] 切割气体压力 [/td][td=321] 单位: [/td][/tr] [tr][td=63] P108 [/td][td=220] 切割气体类型 [/td][td=321] 1=空气, 2=氧气, 3=氮气 [/td][/tr] [tr][td=63] P109 [/td][td=220] 切割头是否提升 [/td][td=321] 单位: 0-50mm [/td][/tr] [tr][td=3,1,604] 穿孔(PIERCE)工艺参数 [/td][/tr] [tr][td=63] P110 [/td][td=220] 穿孔方式 [/td][td=321] 0-3（穿孔方式）;0=不穿孔;1=正常穿孔;2=渐进式穿孔;3=强力穿孔 [/td][/tr] [tr][td=63] P111 [/td][td=220] 穿孔激光功率

激光切割基础知识

激光切割加工基础知识第一部分激光切割的原理和功能一、激光切割的原理激光切割是由电子放电作为供给能源，通过 He 、N 2、CO 2 等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内产生出特定模式和类型的激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于工件表面，将金属熔化；同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下，切割头按照预定路线运动，从而切割出各种形状的工件。图1：激光切割示意图二、机床结构 SLCF-X15×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛（PRIMA ）工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机，加工板材尺寸为1500×4000毫米，配有交换工作台。（一）该机型的主要特点如下： ● 悬臂式开式结构，可从三个方向上下料，人机接近性极好，可放置超长超宽的板材。 ● 可移动式切割工作台与主机分离，柔性大。可加装焊接、切管等功能。 ● 精密传动部件不在切割区域内，防护容易，也不会由于工作台及床身切割热变形影响机床的精度。 ● 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差，避免了横梁的扭动，使得光路稳定，切割精度提高。 ● 配有高速的Z 轴系统，同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等，大大提高了加工效率。 ● 新型的PM —400V2.0智能化编程软件，具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高效穿孔、尖角处理等功能。 ● 具有先进的多腔分室除尘系统，比单纯的抽风系统除尘效果更高。 1—激光器；2—激光束；3—全反射棱镜；4—聚焦物镜；5—工件；6—工作台

激光切割工艺详解-共30页

激光切割工艺发表于 2009-10-26 20:50 | 只看该作者发表的帖子 1# 本文章共4286字，分3页，当前第1页，快速翻页：123 激光切割工艺激光切割的工艺参数（1）光束横模 ① 基模又称为高斯模，是切割最理想的模式，主要出现在功率小于1kW的激光器。 ② 低阶模与基模比较接近，主要出现在1～2kW的中功率激光器。 ③ 多模是高阶模的混合，出现在功率大于3kW的激光器。

切割速度与横模及板厚的关系见图1。由图可以看出，300W的单模激光和500W的多模有同等的切割能力。但是，多模的聚焦性差，切割能力低，单模激光的切割能力优于多模。常用材料的单模激光切割工艺参数见表1，多模激光切割工艺参数见表2。表1 常用材料的单模激光切割工艺参数材料厚度/mm 辅助气体切割速度/cmmin-1 切缝宽度/mm 功率/W 低碳钢 3.0 O2 60 0.2 250 不锈钢 1.0 O2 150 0.1

40.0 O2 50 3.5 钛合金 10.0 O2 280 1.5 有机透明玻璃10.0 N2 80 0.7 氧化铝 1.0 O2 300 0.1 聚酯地毯

N2 260 0.5 棉织品（多层）15.0 N2 90 0.5 纸板 0.5 N2 300 0.4 波纹纸板 8.0 N2 300 0.4 石英玻璃 1.9

60 0.2 聚丙烯 5.5 N2 70 0.5 聚苯乙烯 3.2 N2 420 0.4 硬质聚氯乙烯7.0 N2 120 0.5 纤维增强塑料3.0 N2

0.3 木材（胶合板）18.0 N2 20 0.7 低碳钢 1.0 N2 450 - 500 3.0 N2 150 6.0 N2 50 1.2 O2

激光切割加工主要参数(精)

激光切割加工主要参数 1.切割速度给定激光功率密度和材料,切割速度符合一个经验公式,只要在阀值以上,材料的切割速度与激光功率成正比,即增加功率密度,可提高切割速度,切割速度同样与被切割材料密度和厚度成反比,提高切割速度的因素: (1 提高功率(500-3000w; (2改变光束模式; (3减小聚焦光斑大小(如采用短焦距透鏡对金属材料,其他工艺变量保存不变,激光切割速度可以有一个相对调节范围而仍能保持较满意的切割质量,这种调节范围在切割薄金属时显得比较宽。 2.焦点位置激光束聚光后光斑大小与透镜焦长成正比,光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小,焦点处功率密度很高,对材料切割很有利,但它的不利之外是焦深很短,调节余量很小,一般比较适用于高速切割薄材,对于厚工件,由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,用来对它切割比较合适,由于焦点处功率密度最高,在大多数情况下,切割时,焦点位置刚处于工件表面,或稍在工件表面之下,确保焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的切割质量的重要条件,有时透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化,这就需及时调整焦点位置。 3. 辅助气体辅助气体与激光光束同轴喷处,保护透镜免受污染并吹走切割区底部溶渣,对非金属和部分金属材料,使用压缩空气或惰性气体,清除溶化和蒸发材料,同时抑制切割区过度燃烧。

4. 辅助气体气压大多数金属激光切割则使用活性气体(氧气,形成与灼热金属发生氧化放热反应,这部分附加热量可提高切割速度1/3—1/2 当高速切割薄板材时,需要较高的气体压力防止切口背面沾渣,当材料厚度或切割速度较慢时,气体压力可以适当的降低。 5. 激光输出功率激光功率大小和模式好坏都会对切割发生重要的影响,实际操作时,常常设置最大功率以获得高的切割速度或用以切割较厚的材料。

激光切割常识

参考资料：金运激光直接用空气压缩机，然后接空干机，这样效果还可以，但是这样不是长久之计呀，开展会的时间那不是很吵？现在就想用氮气、氧气，但是为什么用氧气切割出来的东西边缘都被烧溶了，我用的是气体保护焊机上面的那个减压阀，问题应该出现在这上面吧？是不是要去买一个增压阀？另外，氮气的效果怎么样？在切割的时候，气要调多大？找快不锈钢，加工设置功率要求不是很高，只要合理的焦距，用氮气割，端面效果很舒服的，至于烧熔，我觉的功率太高，因为空气中其实也有氮气氧气，同样的条件，氧化程度空气要缓一点，纯氧或纯氮气要剧烈，我个人认为的哦，反正端面处多用氧化原理分析分析，可能会理的通一点激光加工是一种热加工，在加工时会产生热影响，热量集中产生应力会使板材变形。小范围内热量过度集中会使材料产生燃烧氧化。这些都对材料有不利的影响。根据不同材料，不同切割要求，使用不同的切割辅助气体，其目的在于得到最佳的切割质量。切割有色板如不锈钢或铝板，一般采用氮气作为辅助气体，起到冷却及保护作用。而碳钢切割使用氧气，起到冷却及加速燃烧加速切割的目的。我同意你的观点~~ 但是在切割不锈钢和铝板时，氮气做为辅助气体来切割的话，由于切割时是大功率，大气压，难免会产生等离子云（蓝光）的出现，这样~会容易使切割头撞到板子上俗称“栽头”。所以在气割不锈钢时得采用氮气作为辅助气体时同时氧气也得打开~~ 建议打孔时，使用氧气作为辅助气体~~ 其实~切割不锈钢时，氧气也单独作为辅助气体~~这样加快燃烧~~ 前提，精度不精确，客户要求不高的情况下根据材质的不同，所使用的气体不

一样。SUS 一般使用氮气（根据板厚的不同分为高压和低压），铝一般使用Easy ，SS 材有用氧气的，那主要是针对厚板（20.00mm 以上）关于精度问题，根据机器的品牌还有你所执行的标准而不一样，我现在用的是AMADA 的机器，（ISO9001 ）这个在机器上可以调，一般情况下误差会在+/-0.01 用氧气切，功率不能太高，表面保护的最好用氮气，用氮气气压一般开到8.0 到9.5 最好，氮气切割效果要好一些巴，但是如果激光参数调整合适了，氧气效果也不错，我现在都是用氧气，效果还可以，如果对重铸层砚秋不是很严足够了不锈钢氧，氮，空气都可以用，碳钢板也可以。如果要求高精度加工，不锈钢采用氮，无需高纯氮。如果为了减少成本，可以用空气切割不锈钢，但是反面有细微毛刺，用砂纸稍微划一下就可以打掉，但是边缘呈灰黑色，对空压机供气量和气压稳定性要求较高。1.5MM 以下碳钢板可以用空气和氮气切割，焊渣虽然可以控制，但是一旦出现焊渣，只有用砂轮片磨了，建议最好用氧气。激光切割机及工艺控制参数 1、激光发生器对于激光切割的用途而言，除了少数场合采用YAG固体激光器外，绝大部分采用电-光转换效率较高并能输出较高功率的C02气体激光器。由于激光切割对光束质量要求很高，所以不是所有的激光器都能用作切割的。 2、数控切割机床。

激光切割机图示说明

激光切割机软件使用说明 (图文笔记版) 一、总体功能概述 ⑴操作软件的三大版块: 图一、ByVision主菜单操作界面。图二、HANDLING-OPERATION操作界面图三、LaserView操作界面

⑵控制按键的两个部分：图一、操控手柄。

图二、屏幕右侧按键。停止自动操作如自动交换工作台释放切割头

二、激光切割机每个版块的具体功能介绍 ⑴ByVision（用户名：CH 密码：1） ①“MAIN（F5）”主菜单：其中包括“管理员”、“视图”、“诊断”、“清屏”、 “信息”、“关闭”。 “管理员”、“视图”：已设置好，一般无需改动。一般级别无法修改的。“诊断”：用于显示机床的通讯状态，绿灯通讯为正常，红灯通讯中断或未建立通讯或没有该硬件（如Byloder）。前两个灯为绿，后一个灯为红，此时为正常。具体的机型不同而有异。 “清屏”：点击后屏幕为白色，此时触摸功能关闭，就可用布来擦拭屏幕。

登录/注销：用于不同级别的用户进入系统，权限不一样的。详细内容：当提示框出现提示内容的时候，由于显示的内容有限，当出现”……”的提示时可以在详细内容中看见全部的报警和故障。可以用该菜单中的RESET 键进行复位等操作。信息：关于该机器的全部软件的版本。关闭：内有可选择的关闭对话框。一般用关闭Byvision项目。语言选择：根据国旗代表不同的语言。一般英语的故障解释比较确切。有故障时候尽量用英语将信息记录下来，便于准确判断。 ②“HAND（F6）”手动菜单：其中包括“设置参数机床”、“参数”、“手动功能”、“特殊功能”“CNC”、“SERV”、“STOP PART”、“STOP WORK”。

大族激光切割工艺p参数

大族激光切割工艺p参数-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

[/td][td=220] 切割脉冲占空比(PRC激光器) [/td][td=321] 1-100% [/td][/tr] [tr][td=63] P106 [/td][td=220] 切割喷嘴高度 [/td][td=321] 单位: 0.5-10.0mm [/td][/tr] [tr][td=63] P107 [/td][td=220] 切割气体压力 [/td][td=321] 单位:0.5-8.0bar [/td][/tr] [tr][td=63] P108 [/td][td=220] 切割气体类型 [/td][td=321] 1=空气, 2=氧气, 3=氮气 [/td][/tr] [tr][td=63] P109 [/td][td=220] 切割头是否提升 [/td][td=321] 单位: 0-50mm [/td][/tr] [tr][td=3,1,604] 穿孔(PIERCE)工艺参数 [/td][/tr] [tr][td=63] P110 [/td][td=220] 穿孔方式 [/td][td=321] 0-3（穿孔方式）;0=不穿孔;1=正常穿孔;2=渐进式穿孔;3=强力穿孔 [/td][/tr] [tr][td=63] P111 [/td][td=220]

激光切割技术参数详解

激光切割技术参数详解激光切割机的应用越来越普及，如何高质高效的利用激光技术生产产品，则需要激光切割机操作人员好好学习相关知识，更重要的是要在实践中不断总结经验。下面先搞懂常用的几个激光切割技术参数。 1.专用的装置减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化，国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用：（1）平行光管。这是一种常用的方法，即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理，扩束后的光束直径变大，发散角变小，使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。（2）在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴，它与控制喷嘴到材料表面距离（standoff）的Z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时，光束从近端到远端F轴也同时移动，使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。（3）控制聚焦镜（一般为金属反射聚焦系统）的水压。若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时，自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。

（4）飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短；反之当切割近端光程减小时，使补偿光路增加，以保持光程长度一致。 2.切割穿孔技术任何一种热切割技术，除少数情况可以从板边缘开始外，一般都必须在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔，然后再用激光从小孔处开始进行切割。对于没有冲压装置的激光切割机有两种穿孔的基本方法：（1）爆破穿孔：(Blastdrilling)，材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑，然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关，爆破穿孔平均直径为板厚的一半，因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大，且不圆，不宜在要求较高的零件上使用（如石油筛缝管），只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同，飞溅较大。（2）脉冲穿孔：（Pulsedrilling）采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化，常用空气或氮气作为辅助气体，以减少因放热氧化使孔扩展，气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射，逐步深入，因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成，立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小，其穿孔质量优于爆破穿孔。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率；更

激光切割机技术参数

激光切割机技术参数集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

装料及卸料系统通过与世界领先的激光器厂商的常年合作, 保证机器与激光的最佳组合. 其大激光功率及用户友好式的CNC数控系统适应高速切割及广泛的生产制造领域. Fiberblade具备良好的动态性能, 在宽广范围内可实现切割与零件重量无关的高精度无挂渣的成品零件. 机器配合编程软件及相应自动套料程序, 可实现快速高效的零件编程, 扩展机器应用. 应用激光束作为工具, 切割速度快, 成品部件割缝窄, 精度高. 可无困难地实现复杂轮廓的切割. 切口边缘光洁、无毛刺, 绝大多数场合下无需后续处理. Fiberblade主要应用领域为金属加工, 特别是碳钢、不锈钢和铝材. 该系统既可应用氧气切割, 也可采用保护气体实现高压切割. 经测试其可切割性后, 该系统可切割金属合金、塑料以及非金属材料机器设计理念除了实现最佳切割结果外, 同样关注环境保护问题. 采用抽烟除尘装置可满足最严格的排放标准. 机器可满足现有安全规程, 满足相关CE标准. 2、功能描述 Fiberblade激光切割机,是一个集最新动力工程，电脑数控和光纤激光器技术的全新技术发展水平的设计它是市面上最先进的紧凑型中规格工业级光纤激光切割系统；无需激光器维护的低维修费系统，高效率、低功耗。机器工作台采用交换式工作台系统，减少上料时间. 该系统交替使用两块台面. 切割一块台面上的板材, 同时另一块台面位于工作区域外. 操作员可取下成品部件并换上新板, 机器同时进行切割. 另一台面上的工件完成后, 由工作区域换出, 新板就位. 板材置于工作台支架上并确定位置后, 切割头随垂直定位轴下降. 传感控制器保证切割头维持正确定位, 可避免板材变形引起的问题. 激光束通过光纤传输到切割头上, 然后由透镜聚焦. 切割头沿工件轮廓移动, 但不与工件接触, 激光束和切割气体通过割嘴聚集到工件上.

激光切割机技术参数

激光切割机技术参数Newly compiled on November 23, 2020

FIBERBLADE Cutting System 光纤激光切割机一、Messer激光切割系统介绍 1、机器原理梅塞尔公司在工业用激光切割机的开发和制造领域已有近40年的经验. 其激光技术得到了世界范围的认可, 并在许多不同领域得到应用. 划时代的技术发展, 如专利激光切割头, 表明了梅塞尔公司的技术能力. 在此领域为激光加工建立的新标准将为客户带来巨大的利益. 产品系列包括: ?2维激光切割系统 ?3维激光切割系统 ?激光焊接系统 ?自动化设备 ?装料及卸料系统通过与世界领先的激光器厂商的常年合作, 保证机器与激光的最佳组合. 其大激光功率及用户友好式的CNC数控系统适应高速切割及广泛的生产制造领域. Fiberblade具备良好的动态性能, 在宽广范围内可实现切割与零件重量无关的高精度无挂渣的成品零件. 机器配合编程软件及相应自动套料程序, 可实现快速高效的零件编程, 扩展机器应用. 应用激光束作为工具, 切割速度快, 成品部件割缝窄, 精度高. 可无困难地实现复杂轮廓的切割. 切口边缘光洁、无毛刺, 绝大多数场合下无需后续处理. Fiberblade主要应用领域为金属加工, 特别是碳钢、不锈钢和铝材. 该系统既可应用氧气切割, 也可采用保护气体实现高压切割.

经测试其可切割性后, 该系统可切割金属合金、塑料以及非金属材料机器设计理念除了实现最佳切割结果外, 同样关注环境保护问题. 采用抽烟除尘装置可满足最严格的排放标准. 机器可满足现有安全规程, 满足相关CE标准. 2、功能描述 Fiberblade激光切割机,是一个集最新动力工程，电脑数控和光纤激光器技术的全新技术发展水平的设计它是市面上最先进的紧凑型中规格工业级光纤激光切割系统；无需激光器维护的低维修费系统，高效率、低功耗。机器工作台采用交换式工作台系统，减少上料时间. 该系统交替使用两块台面. 切割一块台面上的板材, 同时另一块台面位于工作区域外. 操作员可取下成品部件并换上新板, 机器同时进行切割. 另一台面上的工件完成后, 由工作区域换出, 新板就位. 板材置于工作台支架上并确定位置后, 切割头随垂直定位轴下降. 传感控制器保证切割头维持正确定位, 可避免板材变形引起的问题. 激光束通过光纤传输到切割头上, 然后由透镜聚焦. 切割头沿工件轮廓移动, 但不与工件接触, 激光束和切割气体通过割嘴聚集到工件上. 横向运动通过溜板滑动定位实现. 纵向运动由车架自行移动实现. 两套同步驱动伺服电机确保设备的高精度, 轴向运动的高加速度, 可变激光功率控制, 可切割如窄条, 尖角等的复杂图形部件. 通过CNC数控系统可自动设定切割参数如气体种类, 气体压力, 激光参数. CNC数控系统内的切割数据及图形数据的分离, 可实现快速变化的工作要求, 并增加机器功能的灵活性, 适用范围更广. 由随动式直接抽风系统, 把切割过程中产生的尘粒抽出, 并经过烟尘过滤后, 达到安全及环境规范的排放要求. 二、标准配置介绍 1、机器构造 . 机器采用有限元分析法 (FEM)精心计算并优化的焊接式结构, 使得机器重量最小, 且具备高度稳定性. 模块特性可满足激光切割的特殊要求, 保证极高的切割精度. .定位轴平行式导轨(X轴)上装有车架, 横向驱动(Y轴)置于其上.上面安装激光切割头. 同步驱动伺服电机可实现高精度和高动态特性要求. 德国倍福数字式驱动模块德国倍福数字式驱动电机德国Alfa高精度齿轮箱 .板材支撑工作台由高刚性框架及横向支撑杆构成,与横向车架随动的抽烟风道保证抽烟效果最好. .冷却单元标准供货范围中包含激光电源配用的冷却单元. 该单元用于冷却激光器. 维持恒定运行温度, 防止热效应, 延长切割透镜寿命, 保证持久的高切割质量. .紧凑型除尘装置选配美国唐纳森除尘设备。设备配备符合GBZ2～2002有关环保标准的美国唐纳森除尘净化过滤吸尘器，以收集切割中产生的金属粉尘。吸尘器性能参数如下：

激光切割的工艺过程及其参数分析

激光切割的工艺过程及其参数分析 1 激光设备激光设备采用Trumpf公司激光冲裁复合加工中心。 2 激光束参数激光系统一般由激光器、激光传输系统、控制系统、运动系统、传感与检测系统组成，其核心为激光器。激光器为CO2气体脉冲式激光器。光束横截面上光强分布接近高斯分布．具有极好的光束质量，主要性能指标如下：激光波长：10.61xm 脉冲功率：2.4kW;脉冲宽度；约l0ms 功率密度：107W/cm2；激光发散角：1mrad 激光功率稳定度：2％激光束焦点直径：Φ0.15-Φ0.30 经实践验证，激光冲裁复合加工中心CO2激光切割加工δ0.5mm-δ6mm板材的工艺特点及相关参数是：图1 氧气切割碳钢切缝粗糙度与料厚的关系（1）切口宽度窄（一般为0.15-0.30mm）、精度高（一般孔中心距误差为0.01-0.05mm，轮廓尺寸误差为0.05-0.2mm）、切口表面粗糙度好（一般Rz为1.6-6.41μm），切缝一般不需要再加工即可焊接。由图2可以看出切缝粗糙度与料厚成正比。

（2）采用2kW激光功率，6mm厚不锈钢的切割速度为1.2m/min；δ2mm厚不锈钢的切割速度为3.6m/min，热影响区微小，变形极小。以上优点足以证明：CO2激光切割成为发展迅速的一种先进加工方法。由图3可以看出材料的最大切割速度与料厚成反比。图2 几种常见材料的最大切割速度与料厚的关系 3 工艺过程及工艺参数 3.1 数控编制切割工艺用Trumpf公司激光冲裁复合加工中心附带的TOPS300工艺编程软件进行数控编程，同时完成材料的下料尺寸计算、排样、工艺参数设定。过程如下：（1）绘图及图形类型的转换（要求零件外轮廓闭合）；（2）确定材料、尺寸和零件排样；（3）使用激光切割：圆角工艺（获得锐边倒钝）或回路工艺（获得锐角）；自动载入气体类型、切割速度，并设置退料；（4）加工顺序优化，生成数控加工程序，传输程序； 3.2 切割穿孔技术对于δ0.5mm-δ6mm厚的板材．大多数热切割技术都必须在板上穿一小孔。激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔。然后再用激光从小孑L处开始切割。对于没有冲压装置的激光切割机一般用脉冲穿孔的基本方法——脉冲穿孔：金属对10.6um激光束的起始吸收率只有0.5％～10％。当功率密度超过106W/cm2的聚焦激光束照射到金属表面时。却能在微秒级的时间内很快使表面开始熔化。常用空气或

激光切割机工艺手册

第一章激光切割方法激光熔化切割在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。 ——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。 ——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是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。 ——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105 W/cm2之间。激光火焰切割激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的（有烧掉尖角的危险）。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响。 ——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。激光气化切割在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激

光功率。为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。该加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外，这些材料通常要达到更厚的切口。 ——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一定的影响。 ——在板材厚度一定的情况下，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。 ——在板材厚度一定的情况下，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到气体射流速度的限制。第二章加工过程 “加工过程”指激光光束、加工气体和工件之间的相互作用。切割过程该过程发生的区域是切割之前。作用在该切割之前的激光必须加热工件到把材料熔化和气化所需的温度。切割平面由一个几乎垂直的平面组成，该平面被吸收的激光辐射加热并熔化。 ——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，达到接近沸点的温度。产生的气化把材料移走。同时，借助于加工气体，液化材料从工件下部排出。 ——在激光熔化切割中，液化材料随气体排出，该气体也保护割缝以防氧化。连续的熔化区沿着切割方向逐渐滑移。因而得到一条连续割缝。激光切割过程的许多重要活动发生在该区域。对这些活动的分析可以得到激光切割的重要信息。