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。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。而导致这种偏差不一致情况出现的原因众多,有机械的、外力的、伺服响应性、控制系统等因素,或是多因素叠加影响。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
巡边激光切割机厂家供应
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。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。而导致这种偏差不一致情况出现的原因众多,有机械的、外力的、伺服响应性、控制系统等因素,或是多因素叠加影响。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。如图二所示。当前,我国激光切割技术的整体水平与相比还存在着不小的差距,因此,在激光切割技术具有广阔的发展前景和巨大的应用空间。
(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。
激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔。通常用实验和误差方法进行设计。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。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力Pc,后气体膨胀到大气压力Pa。研究工作表明随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加。由于高斯光束呈“锥形”和光波的衍射作用,当光路长度变化时,作用在透镜表面的光束直径时刻发生着变化,这就会引起焦点大小和焦点深度的变化,但对焦点位置的影响很小。
一般来讲,建以议12mm以内的碳钢板、10mm以内的不锈钢板等金属材料切割推荐使用激光切割机。激光切割机无切削力,加工无变形:无刀具磨损,材料适应性好:无论是简朴还是复杂零件,都可以用激光一次精密成型切割。
激光切割机选购要考虑的因素很多,除了要考虑目前加工工件的大尺寸、材质、需要切割的大厚度以及原材料幅面的大小外,更多的需要考虑未来的发展方向,比如所做产品的技术改型后要加工的大工件大小、钢材市场所提供材料的幅面针对自己的产品哪种省料,上下料时间等等。激光切割机在加工中工件会在表面过渡处出现各种尖角、毛边等不规则的金属部分。
切割前应先了解可避免加工失败。激光切割机对新型轻质加强纤维聚合体复合材料很难是常规方法进行加工。在利用激光无接触切割加工的特点可以对固化前的层迭薄片高速进行切割修剪、定尺,在激光束的加热下,薄片边缘被融合,避免了纤维屑生成。
对完全固化后的厚工件,尤其是硼纤维和碳纤维合成材料,激光切割时要注意防止切边可能会有碳化、分层和热损伤发生。正如塑料切割一样,合成材料切割过程中需要及时排除废气。还有一种类型的复合材料,就是单纯由两种性能不同的材料上下复合在一起,为了获取较好的切割质量,激光切割机的原则是先切割具有较好切割性有的那一面。水的更换与水箱的清洁注意:机器工作定保证激光管内充满循环水。
激光切割机进入切割过程的良性循环,10.6um波长的 CO2激光束很容易被非金属材料吸收,导热性不好和低的蒸发温度又使吸收的光束几乎整个输入材料内部,并在光斑照射处瞬间汽化,并终形成了起始孔洞. 可用激光切割机加工的有机材料包括有:塑料(聚合物)、橡胶、木材、纸制品、皮革等。而可用激光切割机加工的无机材料包括有:石英、玻璃、陶瓷、石头等。光路的检查:机器的光路系统是由反射镜的反射与聚焦镜的聚焦共同完成的。
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