激光切割机工艺手册

1.1     激光熔化切割

——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，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，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是有一定的影响。

——在板材厚度一定的情况下，最大切割速度反比于材料的气化温度。

——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。

第二章  加工过程

2.1    切割过程

——在激光火焰切割中，该熔化区被进入割缝的氧气流进一步加热，达到接近沸点的温度。产生的气化把材料移走。同时，借助于加工气体，液化材料从工件下部排出。

——在激光熔化切割中，液化材料随气体排出，该气体也保护割缝以防氧化。连续的熔化区沿着切割方向逐渐滑移。因而得到一条连续割缝。

2.2    材料特性

合金成份

材料的基本微观结构

表面质量和粗糙度

表面处理

     第一趟选择一组功率小（雕刻）的用于对处理表面作预烧打标的参数。

光束反射

热传导率

 热从光束目标点处传导开了，所以热影响区的材料更难熔化了。

热影响区

2.3    不同材料的可加工性

结构钢

 ≤0.55％。该指标对于激光加工来说太不精确了。

不锈钢

     ——在板材表面涂层油膜会得到更好的穿孔效果，而不降低加工质量。

铝

    建议：只有在系统上安装有“反射吸收”装置的时候才能切割铝材。否则反射会毁坏光学组件。

钛

铜和黄铜

 建议：只有在系统上安装有“反射吸收”装置的时候才能切割铜和黄铜。否则反射会毁坏光学组件。

 合成材料

  成材料有：热塑性塑料、热硬化材料和人造橡胶。用激光切割机来加工PVC或聚乙烯是不行的，因为释放的气体是有毒的。对于这两种材料，最好使用水压切割。

有机物

    危险：在所有有机物切割中都存在着着火的危险（用氮气作为加工气体，也可以用压缩空气作为加工气体）。

其它材料

材料的可切割厚度        

（生产值mm）

最大可以切割的厚度只在最优的机床和参数调整的情况下才有可能

2.4     激光脉冲模式

     加工气体消耗取决于喷嘴直径和气压。

3.1    穿孔

连续模式穿孔

脉冲模式穿孔

    注意：板材厚度（mm）大约对应于穿孔时间（s）。

3.2    碳钢的起切和结束切

3.4    拐角的加工

有半径的钝角的加工

薄板上的尖角采用孔眼

在薄板上高速切割时，建议使用孔眼技术。这种解决方法有以下优点：

第四章 工艺试验

4.1    脉冲模式切割

对某些模型使用脉冲模式激光切割。

4.2     无氧化切割不锈钢

对于孔和其它剪切块，推荐把从起切到加工轮廓的过渡块设为适当的圆弧。

4.3    无氧化切割木材和铝

4.4    栅格

 2A是对切割过程干扰最小的材料。

 2A栅条可以由客户自己切割。切割的设计在PC机的硬盘上。栅条的寿命取决于加工过程中所用的激光功率。

 2A的优点：由于此材料的类型，溅射的材料不会氧化到栅格上。

 2切割栅条。

4.5    评估切口 

1.参数

2.加工头

3.光束路径

4.激光器

参数