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影響激光切割的因素返 回

影響水刀切割的因素有很多方面,同樣影響激光切割的因素又有哪些呢,下面就來詳細講解下。

1.輔助氣體

    激光切割中輔助氣體的作用是:

1)與金屬產生放熱化學反應,增加能量強度。

2)從切割區吹掉熔渣,清潔切縫。

3)冷卻切縫鄰近區域,減小熱影響區尺寸。

4)保護聚焦透鏡,防止燃燒產物沾污光學鏡片。

    使用什么樣的輔助氣體,實際上牽涉到有多少熱量附加到切割區的問題。如分別使用氧和氳作為輔助氣體切割金屬時,熱效果就會出現很大的不同。氧助切割鋼材時,來自激光柬的能量僅占切割能量的30%,而實際上70%來自氧與鐵產生的放熱化學反應能量;但有些材料的氧助切割化學反應太激烈,引起切邊粗糙。所以,通過實踐表明了像切割鈮和鉭那樣的活性金屬,推薦使用20%-5O%氧作輔助氣體;或者,直接使用空氣。當要求獲得高的切邊質量時,也可使用惰性氣體,如叼割鈦。

    非金屬切割對氣體密度或化學活性要求沒有金屬那樣敏感,如當切割有機玻璃時,氣體壓力對切割厚度并無明顯影響。

    皮革代制品纖維切割結果也是令人感興趣的,通過實踐表明了使用氮氣比氧氣更能提高切割速度。合成革在化學放熱反應中并不燃燒,而是產生大量煙霧,會阻塞光路,所以,實際上不同材料的切割,一定要根據各自的切割特性來選擇輔助氣體。

2.切割速度

    切割速度對切割質量有較大的影響。通過實踐表明了圖7-11所示為采用功率為1500W的激光切割4mm低碳鋼所得到的縫寬與切割速度的關系曲線。由圖可知:切割速度過小,由于氧燃燒速度高于或等于激光束移動高度,切邊明顯被燒傷,且切縫寬,切邊粗糙,其底部燒傷程度要比頂部厲害。實際上隨著切割速度提高,在相當一段區間里,光束模式下移動速度雖有變化,但切縫寬度基本的恒定,切邊平行度好,并呈細條紋狀。在此區間,切縫寬主要受制于材料厚度和入射光斑尺寸。實際上每個材料厚度有個最佳切縫的寬度,以利于熔渣順利被清除,值得注意的是這是最佳工作區間。超過這個區間,繼續提高切割的速度,由于缺少光束在切縫內部的反射,材料不能被割穿的。此時切邊斷面呈一定角度的斜條紋狀,熔渣也不能從底部順利排出,導致熱影響區明顯擴大,切縫平行邊消失,代之以楔形邊,以致最后的熔渣在凝固前不能排出,導致切割完全失敗。

    圖7-12所示為熱影響層深度與切割速度之間的關系曲線。值得注意的是從圖中可以看出,隨著切割速度的增加,切縫頂部的熱影響層深度逐漸減小,而切縫底部的熱影響層深度先是隨著切割速的增加而減小,而后增大,實際上存在最小值熱影響層深度的

切割速度。


    影響切割速度的因素有:

1.光束的功率:功率高,切速快;

2.光束的模式:單模比多模切速高;

3.光斑的尺寸:光斑小和切速高;

4.材料的開始氣化所需能量;

5.材料的密度:密度低的材料切速比較的高;

6.材料的厚度:厚度小而且切速高。

    值得注意的是水刀的切割系統使用的是普通自來水。那種90% 的純水和加砂的水切割加工的用戶僅要求水在經過泵入口濾水器進入增壓器之前須經過軟化處理。但是使用了那種反滲透和去離子技術處理過的水的話,值得注意的是可以極大延長噴嘴的壽命的和精準度的維持,實際上同時也會對一些配件造成昂貴的損壞。

 

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