大功率激光切割工艺手册-2007版

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激光切割机工艺手册(完整资料).doc

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此文档下载后即可编辑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。

激光切割作业指导书

激光切割作业指导书

激光切割作业指导书激光切割作业指导书1、简介1.1 激光切割是一种高精度的材料加工技术,利用激光束对材料进行切割。

1.2 本指导书旨在提供激光切割作业的详细流程和操作要点,以保证操作安全和高质量的切割结果。

2、准备工作2.1 确保切割设备和周边设备正常工作。

2.2 检查切割材料的尺寸、材质和表面状态。

2.3 设置切割参数,包括激光功率、切割速度、气体压力等。

2.4 穿戴个人防护装备,包括护目镜、防护服和手套。

2.5 将切割材料固定在工作台上,确保稳固。

3、操作步骤3.1 打开切割设备电源,启动系统。

3.2 调整激光功率和切割速度,根据材料的不同进行调整。

3.3 设置气体压力,保证气体喷嘴正常工作。

3.4 将切割图形导入至切割软件,并进行适当的调整。

3.5 选择切割路径并开始切割,保持材料和激光束的距离适当。

3.6 监控切割过程,注意材料的状况和切割质量,及时调整参数。

3.7 切割结束后,关闭切割设备,清理切割区域。

4、安全注意事项4.1 操作人员必须熟悉切割设备和操作流程,严禁未经培训的人员操作。

4.2 注意激光辐射的危害,避免直接暴露在激光束中。

4.3 遵守操作规程,确保个人防护装备的正确佩戴。

4.4 切割过程中严禁触摸切割区域和切割头。

4.5 定期检查和维护切割设备,确保设备的安全和正常工作。

附件:附件1:激光切割设备操作手册附件2:切割材料参数表附件3:安全操作规程法律名词及注释:1、激光切割:利用激光束对材料进行切割的加工技术。

2、护目镜:用于保护眼睛免受激光辐射和飞溅物的装备。

3、防护服:专门用于防护切割过程中的火花和火焰的服装。

4、手套:用于保护手部免受切割过程中的热量和切割区域的伤害的防护手套。

激光切割作业指导书

激光切割作业指导书

激光切割作业指导书一、概述激光切割是一种高精度、高效率的切割工艺,广泛应用于金属加工、电子创造、汽车创造等行业。

本指导书旨在为操作人员提供激光切割作业的标准操作流程和安全注意事项,确保作业过程安全、高效。

二、设备准备1. 确保激光切割设备处于正常工作状态,检查设备的电源、冷却系统、气体供应等是否正常。

2. 确保切割工作区域整洁,无杂物,保持通风良好。

3. 穿戴个人防护装备,包括防护眼镜、防护手套、防护服等。

三、操作流程1. 设置切割参数a. 根据工件材料和厚度,选择合适的激光功率和切割速度。

b. 根据切割轮廓,设置激光切割路径。

c. 检查切割头的焦距是否适合当前工件。

d. 调整气体喷嘴的位置温和体流量,确保切割过程中产生的熔渣及时排出。

2. 准备工件a. 将待切割工件固定在工作台上,确保工件稳定。

b. 清洁工件表面,确保没有灰尘、油污等杂质。

3. 启动设备a. 打开激光切割设备的电源开关。

b. 启动冷却系统,确保激光器和光学系统的温度稳定。

c. 打开气体供应系统,确保气体供应充足。

4. 进行切割a. 将切割参数输入设备控制系统,并进行预热。

b. 将切割头对准工件,确保焦点位置正确。

c. 按下启动按钮,开始切割过程。

d. 观察切割过程中的质量和速度,根据需要进行调整。

5. 完成切割a. 切割完成后,关闭激光切割设备的电源开关。

b. 关闭冷却系统温和体供应系统。

c. 清理切割区域,清除切割产生的熔渣和废料。

d. 将设备和工件进行维护保养,清洁激光切割头和光学系统。

四、安全注意事项1. 操作人员应接受相关培训,熟悉激光切割设备的操作流程和安全规范。

2. 操作人员应佩戴个人防护装备,包括防护眼镜、防护手套、防护服等。

3. 切割过程中,严禁观察激光光束直接或者通过反射物体。

4. 切割过程中,严禁将手指或者其他身体部位挨近切割区域。

5. 切割过程中,严禁使用易燃、易爆物品附近进行作业。

6. 切割过程中,注意观察切割头、气体喷嘴等部件是否正常工作,如有异常及时停机检修。

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激光切割机⼯艺⼿册(完整资料).doc此⽂档下载后即可编辑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。

CypCut激光切割软件 用户手册V6.2.4

CypCut激光切割软件  用户手册V6.2.4

柏楚CypCut激光切割控制系统软件用户手册Ver 6.2.4上海柏楚电子科技有限公司柏楚CypCut激光切割控制系统软件1欢迎感谢您使用柏楚CypCut激光切割控制系统!『柏楚CypCut激光切割控制系统』(以下简称CypCut)是一套用于平面激光切割的系统软件,包含激光切割工艺处理、常用排样功能和激光加工控制。

主要功能包括图形处理,参数设置,自定义切割过程编辑,排样,路径规划,模拟,以及切割加工控制。

CypCut软件必须配合加密狗和控制卡使用时,才能进行实际的加工控制。

当CypCut运行在一台没有加密狗的电脑上时,将进入演示模式,您可以正常使用除加工控制以外的其他所有功能。

因此CypCut可安装在独立的笔记本上用于加工前的设计。

请注意,本用户手册仅作为CypCut软件的主程序的操作说明,随CypCut软件而安装的其他工具软件,包括平台配置工具,请参考其他手册或与我们联系。

本文档是基于CypCut版本6.2.396而撰写的,由于软件功能的不断更新,您所使用的CypCut 软件在某些方面可能与本手册的陈述有所出入,在此谨表歉意。

如您在使用过程中有任何的疑问或建议,欢迎您随时与我们联系!机床的运行及激光切割效果与被切割的材料、所使用的激光器、所使用的气体、气压以及您所设置的各项参数有直接的关系,请根据您的切割工艺要求严肃谨慎的设置各项参数!不恰当的参数设置和操作可能导致切割效果下降、激光头或其他机床部件损坏甚至人身伤害,CypCut激光切割控制系统已尽力提供了各种保护措施,激光设备制造商及最终用户应当尽量遵守操作规程,避免伤害事故的发生。

柏楚电子不承担由于使用本手册或本产品不当而导致的任何直接的、间接的、附带的和/或相应产生的损失和责任!2柏楚CypCut激光切割控制系统软件目录一、快速入门 (1)1.1 功能特点 (1)1.2 获取和安装软件 (1)1.3 开始使用 (2)1. 桌面快捷方式 (2)2. 用户界面 (2)3. 工具栏 (3)4. 文件菜单 (4)1.4 操作流程 (5)1. 导入图形 (5)2. 预处理 (6)3. 工艺设置 (6)4. 刀路规划 (6)5. 加工前检查 (7)6. 实际加工 (7)二、图形操作 (9)2.1 图形显示效果 (9)2.2 选择图形 (9)2.3 几何变换 (10)1. 尺寸变换 (10)2. 交互式几何变换 (11)3. 快速平移和复制 (12)2.4 坐标和参数输入 (12)2.5 自动吸附 (13)2.6 文字输入 (13)2.7 图形优化 (13)1. 曲线平滑 (14)2. 曲线分割 (14)3. 合并相连线 (14)4. 去除小图形 (14)5. 去除重复线 (14)三、工艺设置 (15)3.1 引入引出线 (15)1. 区分内外模 (15)2. 自动引入引出线 (15)3. 手工设置引入线 (16)4. 检查引入引出线 (16)5. 过切、留缺口和封口 (16)3.2 割缝补偿 (17)3.3 微连 (17)3.4 群组 (18)柏楚CypCut激光切割控制系统软件31. 群组的排序 (18)2. 群组的加工 (18)3.5 共边 (19)1. 共边自动吸附 (19)2. 带补偿的共边 (20)3.6 桥接 (20)3.7 图层参数 (21)1. 参数说明 (22)2. 随速功率调节 (23)3. 穿孔方式 (23)4. 预穿孔 (24)5. 材料库 (24)3.8 排序和路径规划 (24)1. 次序预览 (25)2. 手工排序 (26)3. 分区排序 (26)4. 模拟加工 (27)四、加工控制 (28)4.1 坐标系 (28)1. 机械坐标系 (28)2. 程序坐标系 (29)3. 发生异常后寻找零点 (29)4.2 报警 (29)4.3 手动测试 (30)4.4 软限位保护 (30)4.5 走边框 (31)4.6 加工和空走 (31)4.7 停止、暂停和继续 (32)4.8 断点记忆 (32)4.9 从任意位置开始加工 (33)4.10 全局参数 (33)1. 参数说明 (33)2. S形加减速 (34)五、附录 (35)5.1 共边排样实例 (35)5.2 运动参数调整 (38)1. 参数范围 (38)2. 参数测定 (38)3. 空移参数设置 (39)4. 综合调试 (39)5.3 快捷键 (40)1柏楚CypCut激光切割控制系统软件一、快速入门1.1功能特点支持AI、DXF、PLT、Gerber等图形数据格式,接受Mater Cam、Type3、文泰等软件生成的国际标准G代码。

激光切割操作指导书

激光切割操作指导书
XXX有限公司
激光切割操作指导书
一、目的 对激光切割操机操作进行控制,确保激光切割操机操作规范化 二、范围 适用于本公司激光切割操机操作 三、职责: 车间负责执行此指导书 内容: 1.电脑部分 1.1.运行编程软件,进入人机对话窗口。 1.2.通过设置菜单中的系统设置,设置好电机参数、运动参数、激光参数,通过设备信息栏设 置好机器的状态,使软件上的参数与机器设置保持一致。 1.3.制作图形或读入图形文件。 1.4.针对所需的图形,设置合适的参数(切割参数、雕刻参数)。 2.机器部分 2.1.每日第一次开机工作时,先将气嘴取下,拿镜子放在聚焦镜下呈45℃。观察聚焦镜片是否 受污染,如有应及时清洗. 2.2.清洁反射镜片不得过于用力,否则会导致光路的偏移,反射镜须拆下清洁,各反射镜片的 保养遵循由污染就及时清洁的原则,必须使用专用镜片清洁剂。 2.3.每次设备工作前,请注意调整焦距,焦距不准会影响工作效果。 2.4.取一样板测量其大小并在电脑中做出相同大小的图形外框,确认并导入激光机切割一次, 定、靠位用。 2.5.打开多用途风机,使用按键要用力均匀。 2.6.作业过程中每30分钟自检一次,是否与样板一致。 2.7.设备工作中,必须随时检测水温。 2.8.冷却水量不能少于3/4冷却水箱,并且一定要侵没水泵。 2.9.在设备工作中,操作人员必须随时观察设备的工作情况,(如:设备是否突然停机,工作 件是否)挡住聚焦镜出光口或设备出现异常声音。 2.10.作业完成做好现场6S工作。 3.注意事项 4.2.本机周围严禁放置易燃、易爆的物品。也不要有挥发性溶济如酒精、汽油等。 4.3.设备维护、保养、检查时必须切断电源,以免发生危险。 4.4.机床不工作时,将机罩封好,防止灰尘进入激光器及光学系统。 4.5.机床出现故障(如漏水、烧保险、有异常响声等)时应立刻切断电源。 4.6.内循环冷却水

激光切割机工艺设计手册范本

激光切割机工艺设计手册范本

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。

激光切割作业指导书

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激光切割作业指导书引言:激光切割是一种高精度、高效率的材料加工方法,在制造业中得到广泛应用。

然而,由于激光切割的特殊性,操作人员需要具备一定的专业知识和技能才能正确进行切割作业。

本文将详细介绍激光切割作业的指导原则和注意事项,帮助操作人员安全高效地完成切割任务。

一、激光切割前的准备工作1.1 确定切割材料和切割参数在进行激光切割作业之前,首先需要明确切割材料的种类和厚度,并根据材料的性质选择合适的切割参数。

切割参数包括激光功率、切割速度、气体流量等,不同材料需要不同的参数设置。

操作人员应熟悉不同材料的切割参数,确保切割质量和效率。

1.2 检查激光切割设备和工作环境在进行切割作业之前,需要检查激光切割设备的运行状态和工作环境的安全性。

确保激光切割设备的电源和冷却系统正常运行,并检查切割头和镜片的清洁度和调整情况。

此外,工作环境应具备良好的通风条件和防护措施,确保操作人员的安全。

1.3 穿戴个人防护装备激光切割作业需要操作人员穿戴个人防护装备,以保护其安全。

个人防护装备包括防护眼镜、防护面罩、防护手套等。

操作人员应确保个人防护装备的完好性和正确使用,避免激光辐射对眼睛、皮肤等造成伤害。

二、激光切割操作技巧2.1 正确调节切割焦距切割焦距的调节对于激光切割的质量和效率至关重要。

操作人员应根据切割材料的厚度和性质,调节切割焦距的位置。

一般来说,切割焦点位于材料表面下方的1/3处,确保激光能够充分聚焦,实现高质量的切割效果。

2.2 控制切割速度和气体流量切割速度和气体流量是影响激光切割质量和效率的关键因素。

操作人员应根据切割材料的厚度和切割参数的要求,控制切割速度和气体流量的大小。

过高或过低的切割速度和气体流量都会导致切割质量下降或切割效率低下。

2.3 注意激光切割过程中的安全事项在进行激光切割作业时,操作人员需要注意一些安全事项。

首先,避免直接观察激光光束,以免对眼睛造成损伤。

其次,禁止将手指或其他物体放置在切割区域内,以免造成意外伤害。

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欢迎各位朋友在此群共享资源、分享交流经验、推荐工作、招聘人才。

欢迎各位朋友踊跃发言,分享经验、多多交流。

(^_^)∠※目录第1章激光加工导论 (4)1.1 激光加工的种类 (5)1.2 激光加工的优势与特点 (6)1.3 CW(连续波)输出和脉冲输出 (6)1.4 辅助气体流动的基本特性 (8)1.4.1 各种加工和辅助气体的作用 (8)1.4.2 适合加工目的的喷嘴 (9)1.5 激光切割方法 (12)1.5.1 激光熔化切割 (12)1.5.2 激光火焰切割 (12)1.5.3 激光气化切割 (13)第2章激光切割的基础 (14)2.1 激光切割的原理 (14)2.1.1 激光切割的机理 (14)2.1.2 加工气体(辅助气体)的作用 (15)2.1.3 加工气的种类 (16)2.2 加工质量 (17)2.2.1 加工精度 (17)2.2.2 关于尺寸变化 (17)2.2.3 金属切割中的坡度 (19)2.2.4 切断面的粗糙度 (20)2.2.5 热影响 (22)2.2.6 沾渣 (23)2.2.7 缺口 (24)2.2.8各种加工条件参数 (25)第3章激光切割的实际操作 (26)3.1 穿孔的难度 (26)3.1.1 穿孔的原理 (26)3.1.2 对付穿孔中出现缺陷的四个原则 (27)3.1.3 适当的穿孔条件 (30)3.1.4 防止在对不锈钢进行穿孔时出现须状物 (30)3.1.5 高反射材料穿孔时的注意事项 (31)3.3 提高加工精度的方法 (32)3.3.1 用程序修正热变形 (32)3.3.2 防止厚板切割过程中终端部分的熔损 (32)3.4.3 检查光轴偏离的简单方法 (34)3.4.4 热透镜作用造成加工不良的初步判断方法 (35)3.4.5热透镜作用造成加工不良的进一步判断方法 (37)第1章激光加工导论激光加工就是将具有高能量密度的、被聚集到微小空间的激光用于加工的方法。

激光加工能够适用的领域有切割、打孔、熔接、热处理等。

不同的加工,只要简单地调节被加工物体表面的激光能量密度和辅助气体的条件就能够进行。

图1.1中表示用透镜来进行激光加工时,对加工性能带来影响的各种因素。

影响激光加工性能的因素:1-激光光束(输出形态,波长,输出,比例,频率,激光模形。

2-加工透镜(焦点距离)3-焦点光束(尺寸,焦点位置,焦点深度)4-喷嘴(直径,形状,位置)5-辅助气体(气体压力,气体种类,气体流量)1.1 激光加工的种类激光加工是根据照射到被加工物表面上激光的能量密度和辅助气体的作用而进行各种加工的。

图1—2表示了聚焦激光照射时间和根据照射而变化的被加工物表面温度的关系。

1.2 激光加工的优势与特点①由于它是无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。

②它可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。

③激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件。

④激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有影响或影响极小。

因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小。

⑤它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。

⑥由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进行加工,因此是一种极为灵活的加工方法。

⑦使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益好。

1.3 CW(连续波)输出和脉冲输出激光输出功率的形态如图1-8所示,分为CW输出功率和脉冲输出功率两种。

CW输出功率是连续发出激光光束的形态,而脉冲输出功率是通过比例和频率的组合,可以产生无数个条件。

CW输出功率也是比例为100%的脉冲输出功率之一。

(1)比例(%):脉冲输出功率重复光束的0n·Off,并且可以任意变化0n·0ff时间比率。

比例的值表示1脉冲时间里的光束On时间所占的百分比。

(2)频率(Hz):Is发出的脉冲数,一般可在10~3000Hz范围内变化。

频率的适合值由加工速度的关系决定,低速加工时设定的频率低,高速加工时设定的频率高.(3)平均输出功率(W):平均输出功率表示换算成CW输出功率时是多少瓦特。

脉冲输出功率的条件设定中,所说的输出功率指的是平均输出功率。

’设备控制画面表示的加工中的输出功率就是平均输出功率。

(4)峰值输出功率(W):观察脉冲输出功率的一个脉冲,某一瞬间比CW输出功率高的输出功率,这个输出功率叫峰值输出功率。

图1-9表示了峰值输出功率3000W,平均输出功率600W,比例20%,频率200Hz的关系。

1.4 辅助气体流动的基本特性激光照射的同时,从喷嘴向被加工件喷射的辅助气体,对于加工品质及加工性能的提高起着重要的作用。

1.4.1 各种加工和辅助气体的作用从喷嘴向被加工物喷射与激光同一方向的辅助气体,如表l-2所示,加工的种类和加工对象不同时,气体的种类以及控制方法也不同。

表1-2加工和辅助气体的关系切割铁时,使用氧气作为辅助气体可以使铁燃烧,利用其氧化反应热进行高效率的加工。

但是这种方法会在切割面上产生氧化膜,为了防止产生氧化膜,而使用氮气进行无氧化切割。

无氧化切割主要用于不锈钢的切割。

为了减少辅助气体的成本有时会采用空气。

在切割钛时,为了防止氧化或氮化有时也用氩气。

在熔接和淬火中为了防止氧化,几乎全部使用氩气进行加工。

以上各种辅助气体的控制:在比较高的压力使用条件下,进行压力控制;在低压力使用条件下,进行流量控制。

1.4.2 适合加工目的的喷嘴为了充分发挥从喷嘴喷射的辅助气体的作用,有必要选择合适的喷嘴。

如图l-11所示,从喷嘴喷出的气体浓度,随着与喷嘴距离的增加逐渐变低。

这是由于从喷嘴喷出的气体卷入了周围的空气。

为了尽量长距离维持从喷嘴喷射的气体浓度,必须提高辅助气体的压力,增加流量,或增大喷嘴孔径。

气体喷射后保持喷嘴内压力的领域 (势能区)也与上述浓度变化有相同的倾向。

这个势能区的特性是影响需要高压气体进行无氧化切割的加工品质的重要因素。

表l-3是考虑以上的特性和最小的气体成本,汇集整理出的各种加工中最合适的喷嘴。

图1-11 从喷嘴射出的辅助气体的浓度变化表1.3各种加工和合适喷嘴的关系图1.12辅助气体的气压和流量的关系1.5 激光切割方法1.5.1 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。

1.5.2 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。

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。

1.5.3 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。

——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只有一定的影响。

——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2章激光切割的基础2.1 激光切割的原理激光切割具有切口窄,对周围产生的热影响小,可进行高精度切割的特点。

但是,切口窄也存在一些问题,因此需要注意与燃气切割及等离子切割等热加工法区别开来。

2.1.1 激光切割的机理仅凭激光束能量来进行激光加工,其能力是极其有限的。

而将氧气等活性气体的化学反应热用于切割,或者利用高压气体来排除熔融金属的效果,则可以大幅度提高切割能力。

如图2-2所示,激光切割的构成是用激光能量加工的第一条痕区域和上部的熔融金属为热源利用氧气的二次氧化燃烧反应进行加工的第二条痕区域。

因此,切割速度越大,加工板材越厚,第二条痕部的牵引线就越滞后于加工后部。

但是,如果在上部消耗所有激光,加工质量就会降低,因此,一般的加工条件需要设定成让激光从下部漏掉10%~20%。

切割面第一条痕部分相当于熔接能力的熔化深度,第二条痕是由氧化反应引起的加工能力的扩大部分。

2.1.2 加工气体(辅助气体)的作用加工气体的作用是从切口排出氧化反应所产生的热量和熔融金属,在提高加工能力的同时,也保证了良好的加工质量,另外,它还有冷却透镜和防止透镜被污染的作用。

如图2-3所示,如果透镜上附着了飞溅物,则通过那一部分的激光就被吸收,透镜的温度就会上升,光束集光特性就会恶化。

这一现象被称做热镜作用,这也是造成加工不良的最大原因。

透镜持续污染,不但会出现加工不良,还会有造成透镜破损的危险。

图2-3 透镜不清洁而引起的热镜作用1-激光 2-吸收激光产生热量3-附着 4-熔渣飞溅5-金属蒸气 6-聚光透镜2.1.3 加工气的种类1.氧气主要用于碳钢切割。

利用氧化反应热大幅度提高切割效率的同时,产生的氧化膜会提高反射材料的光束光谱吸收因数。

[适用材料]一般构造用压延钢材、熔接构造用压延钢材、机械构造用碳钢、高张力板、工具板、不锈钢、电镀钢板、铜、铜合金等。

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