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閱讀：51發(fā)布時(shí)間：2021-9-29
青島激光切割在厚板加工中遇到的問題
1.碳鋼板穿孔
在厚板加工中穿孔時(shí)間占很大比例，各個(gè)激光廠商都開發(fā)了快速穿孔技術(shù)，比較有代表性的是高能穿孔（炮眼），這種方法的優(yōu)點(diǎn)是速度快（1秒，以T16mm為例——下同），但這種缺陷不僅影響小形狀的加工，注入穿孔的巨大能量會提高板材的溫度，進(jìn)而影響整個(gè)切割過程。用低功率脈沖打孔可能需要很長時(shí)間（12秒），導(dǎo)致切割效率降低和單位成本增加。
2.青島激光切割面質(zhì)量問題
1和圖2所示的厚板加工常遇到切割段，這樣的切割不僅對成品質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)疑，而且伴隨著燒渣和嚴(yán)重的粘渣，使不能體現(xiàn)高激光加工機(jī)不同于其他切割手段的價(jià)值。
1.碳鋼切割面圖2.不銹鋼切割面
3.整板加工穩(wěn)定性
在國內(nèi)鋼材的整板加工中，經(jīng)常出現(xiàn)局部地區(qū)加工不良的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象有時(shí)是隨機(jī)的，即使加工機(jī)器狀況良好。為了處理局部故障產(chǎn)品并大大影響整個(gè)工作進(jìn)度，對這種不明原因的加工故障也給出了一些分析和對策建議。
【上述問題的解決辦法】
1.峰值穿孔（HPP）方案
顧名思義，采用峰值占空比小的激光脈沖，輔助材料表面的非燃料噴射，清除孔邊附著物，在冷卻穿孔的同時(shí)控制合理的脈沖頻率。其特點(diǎn)是相對炮孔雖然時(shí)間稍長（3秒），但通過孔徑較小（約Φ4mm）且孔邊無附著物，熱量低，易于遵循正常的切割加工，青島激光切割比普通穿孔效率提高4倍。圖3顯示了正常射孔、高壓射孔和高能射孔之間的區(qū)別。
. 高能射孔
2、青島激光切割路塹斷面改善方案
對于碳鋼來說，提高切割斷面的重要因素是控制進(jìn)入板內(nèi)的熱量，保證激光照射部分的充分燃燒。三菱電機(jī)開發(fā)的K-CUT以良好的加工條件完成了這一任務(wù)。圖4為同一國產(chǎn)板材在傳統(tǒng)條件和K切條件下的切割效果對比。對于不銹鋼而言，改善切割斷面的重要因素是改善光束（提高聚焦深度）和有效利用輔助氣體。光面切割是改進(jìn)振動器和噴嘴的結(jié)果。圖5顯示了改進(jìn)的效果。斷面上部粗糙度為8μ下半部分是12μ與機(jī)械加工相當(dāng)。
. 碳鋼板的K切效應(yīng)
不銹鋼板光亮表面切割效果
3.保證加工穩(wěn)定性的方案
目前，為了提高加工機(jī)的運(yùn)行速度，激光加工機(jī)俗稱飛光路結(jié)構(gòu)，即物料托盤不移動而加工頭以運(yùn)動的形式出現(xiàn)在整個(gè)加工區(qū)域。為了補(bǔ)償加工頭與光源相對位置的變化，廠家也盡量保證加工范圍內(nèi)光斑的一致性，一般選用曲率可變折射鏡。這種方法雖然結(jié)構(gòu)簡單但會改變焦深，使在對焦深非常敏感的介質(zhì)板上切割時(shí)會顯得力不從心（既要保持相同的光斑又要保持相同的焦深）。三菱電機(jī)采用相同長度的光路（光源與加工頭之間在可加工范圍內(nèi)的光路長度相同），避免焦點(diǎn)深度的變化，使光斑與焦點(diǎn)深度一致。另外，通過對熱的重視，控制了板的蓄熱，較好地解決了穩(wěn)定性問題。圖6顯示了等長光路的原理以及加工區(qū)域中不同位置的加工效果。
等長光路原理及效果
青島激光切割認(rèn)真對待過程中出現(xiàn)的問題，研究其產(chǎn)生機(jī)理，找出解決問題的辦法。通過對傳統(tǒng)激光技術(shù)的一系列探索和改進(jìn)，Mitsub
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