激光雕刻按雕刻方式不同可分为点阵雕刻和矢量切割:点阵雕刻 点阵雕刻酷似高清晰度的点阵打印。激光头左右摆动,每次雕刻出一条由一系列点组成的一条线,然后激光头同时上下移动雕刻出多条线,后构成整版的图象或文字。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。扫描的图形,文字及矢量化图文都可使用点阵雕刻。 矢量切割 与点阵雕刻不同,矢量切割是在图文的外轮廓
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激光雕刻按雕刻方式不同可分为点阵雕刻和矢量切割:点阵雕刻 点阵雕刻酷似高清晰度的点阵打印。激光头左右摆动,每次雕刻出一条由一系列点组成的一条线,然后激光头同时上下移动雕刻出多条线,后构成整版的图象或文字。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。扫描的图形,文字及矢量化图文都可使用点阵雕刻。 矢量切割 与点阵雕刻不同,矢量切割是在图文的外轮廓线上进行。我们通常使用此模式在木材、亚克粒、纸张等材料上进行穿透切割,也可在多种材料表面进行打标操作。
对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(Laval)喷嘴。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。为了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)在切割部件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(stand off)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。根据我们所加工的材料我们进行合适的参数设置就可以了,而后点击运行,激光雕刻机就会根据图形文件产生的点阵效果进行雕刻。如图二所示。
(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。
激光切割机工艺中的辅助吹气参数
在激光切割过程中,特别是对钢、钛等易氧化金属的切割,使用辅助吹氧气法,可以产生氧化放热反应,可以吹散等离子云对激光束的屏蔽,可以吹掉切割缝隙中的熔融金属。这些作用的总效果与增加入射激光功率的作用是相当的。根据功能性要求来确定机架的结构、参数,结合激光切割机自身结构的特点,建立相应的动力学模型。所以,辅助吹气是提高切割速度,保证切断面质量的重要因素。因为氧化放热过程中,弃放的热量与气体流量有关,切缝中熔融金属的喷射量与辅助气体在中心细线上压力的大小有关。故在激光切割机切割工艺中,要研究辅助气体的种类、流量和压强对切割速度的影响。
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