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激光切割下料的质量控制
- 2019-08-29 -

彩牛彩票平台激光切割下料的质量控制 

激光切割下料过程是材料吸收光能并转化为热能,并使材料熔化、汽化的过程。 

1) 激光器输出高能量密度的激光束。 2) 光束通过聚焦镜,被聚焦,能量高度集中。 

3) 聚焦后的光束从喷嘴中心通过,喷嘴内喷出切割辅助气体,其轴心与光路相同。 

4) 在激光束和切割气体的共同作用下,切割材料迅速加热、氧化与蒸发,达到切割目的。 

激光切割下料基本原理是激光与物质的相互作用,它既包含复杂的微观量子过程,也包含激光作用于各种介质材料所发生的宏观现象。而这些宏观现象包括材料对激光的吸收、反射、折射,能量转换和传递,材料状态及周围气体成份,光束作用于材料表面时的组织效应等。 

因此,影响激光切割质量的因素十分复杂,除了加工材料本身之外,主要是光束特性、激光功率、切割速度、喷嘴型式(孔径)和喷嘴高度、焦点位置、辅助气体种类和压力等。

同时,ƒ减小,透镜与工件的间距也缩小,切割时熔渣会飞溅黏附在透镜表面,影响切割的正常进行和透镜的实验寿命。透镜焦长小,光束聚焦后功率密度高,但焦深受到限制。它适用于薄板高速切割,只需保证保持透镜和工件间距恒定。长焦透镜的聚焦光斑功率密较低,但其焦深大,可用来切割厚断面材料。焦长短,聚焦光斑小;焦长长,聚焦光斑也大,焦深变化也如此。当透镜焦长增加,使聚焦光斑尺寸增加1倍,即从Y到2Y时,焦深可随之增加到4倍,即从X到4X。 

聚焦镜的聚焦作用 

光束模式与它的聚焦能力有关,与机械刀具的刃口尖锐度有点相似。较低阶模是TEM00,光斑内能量呈高斯分布。它几乎可把光束聚焦到理论上较小的尺寸,如几个微米直径,并形成尖的高能量密度。激光模式示意如图3-3。

而高阶或多模光束的能量分布较扩张,经聚焦的光斑较大而能量密度较低,用它来切割材料如同拿一把钝刀来进行切割。 

光束能量分布模式 

彩牛彩票平台光束的模式越低,聚焦后的光斑尺寸越小,功率密度和能力密度越大,切割性能也就越好。在低碳钢的切割场合,采用基模TEM00时的切割速度比采用TEM01模式时高出10%,而其产生的粗糙度Rz则要低10μm。在较佳切割参数时,切割面的粗糙度Rz只有0.8μm。因此,在金属材料的激光切割中,为了获得较高的切割速度和较好的切割质量,一般使用TEM00模式的激光。


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