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切割速度对切割质量的影响

作者:神绘激光雕刻机     阅读:959     发布时间:2019-04-18

激光切割速度是影响切割质量的最重要因素之一。激光功率的大小会影响激光的切割速度,在激光功率一定的条件下,有最佳的切割速度范围,速度过高或过慢都会对材料表面平整度造成影响。因此激光切割机速度随下列因素变化:光束功率、光束模式、光斑尺寸、材料密度、开始气化所需能量和材料厚度。

切割速度与被切割材料的密度(比重)和厚度成反比。当其他参数保持不变,提高切割速度的因素是:提高功率(在一定范围内,如500~2000W);改善光束模式(如从高阶模到低阶模直至TEM00);减小聚焦光斑尺寸(如采用短焦距透镜聚焦);切割低起始蒸发能的材料(如塑料、有机玻璃等);切割低密度材料(如白松木等);切割薄型材料。

特别对金属材料而言,在其他工艺变量保持恒定的情况下,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厚件稍宽。有时,切割速度偏慢也会导致排出热融材料烧蚀口表面,使切面很粗糙。一般来说,用恒定功率激光切割金属材料时,低碳钢稍比不锈钢容易切割。镀锌钢板和铝板比低碳钢和不锈钢难切割,原因是他们对激光有反射作用。

实践表明,切割速度过高,切口清渣不净;切割速度过低,则材料过烧,切口宽度和材料热影响区过大。

切割速度过快时,激光束和材料互相接触的时间较短,所以在工件表面的有效光斑的面积会变小,切口宽度也会变小,而且在光束照射点靠近切口前沿的时候,激光束的速度太快了导致切口前沿熔化的速度跟不上,那么切口表面的粗糙度就会大打折扣了,而且在切口下部会出现挂渣。

切口速度过低也不好,材料和激光互相作用的时间增长,有效光斑的面积也变大了,切缝也随之变大了,此时会出现熔化速度正常但是切割速度跟不上的问题了,导致过熔反应的发生,从而会造成不整齐而且过宽的切口。

激光模式越高,光斑半径就越大,激光光斑模式决定了激光束的质量,它对于激光的切割能力、切缝大小和粗糙度都有很大的影响。在相同的条件下,聚焦光斑直径越小,功率密度就会大,所以切割出来的切口很窄,切割质量也越好。

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