不銹鋼激光切割機(jī)是一種利用光纖激光發(fā)生器作為光源的激光切割機(jī)。光纖激光器是世界上新開發(fā)的一種新型光纖激光器,輸出高能密度激光束,聚集在工件表面,通過數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)移動(dòng)光斑照射位置,瞬間熔化氣化工件上超細(xì)焦點(diǎn)光斑照射的區(qū)域,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割。
激光切割機(jī)加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工。使用激光切割機(jī)切割材料時(shí),不僅可以大大縮短加工時(shí)間,而且可以降低能耗,改善加工工藝。然而,盡管激光切割機(jī)可以切割大多數(shù)材料,但每種材料都有細(xì)節(jié)。
不銹鋼激光切割機(jī)是一種利用光纖激光發(fā)生器作為光源的激光切割機(jī)。光纖激光器是世界上新開發(fā)的一種新型光纖激光器,輸出高能密度激光束,聚集在工件表面,通過數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)移動(dòng)光斑照射位置,瞬間熔化氣化工件上超細(xì)焦點(diǎn)光斑照射的區(qū)域,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割。
1、探討激光設(shè)備切割穿孔技巧
任何熱切割技術(shù),除了少數(shù)情況可以從板的邊緣開始,通常都必須在板上穿一個(gè)小孔。在激光沖壓復(fù)合機(jī)上,先用沖頭沖出孔,然后用激光從孔開始。
因此,沒有沖壓設(shè)備的不銹鋼激光切割機(jī)有兩種穿孔方式:
脈沖穿孔-選擇高功率脈沖激光熔化或蒸發(fā)少數(shù)材料,通常使用空氣或氮作為輔助氣體,以減少熱氧化引起的孔擴(kuò)張,氣體壓力小于切割時(shí)的氧壓。每個(gè)脈沖激光只發(fā)生小顆粒噴發(fā),并逐漸加深,因此厚板穿孔需要幾秒鐘。
一旦穿孔完成,立行用氧氣切割輔助氣體。這樣,穿孔直徑小,穿孔質(zhì)量?jī)?yōu)于爆炸性穿孔。因此,使用的激光器不僅應(yīng)具有較高的輸出功率,還應(yīng)具有光束的時(shí)間和空間特性;此外,還應(yīng)有更可靠的氣路控制系統(tǒng),以完成氣體品種、氣體壓力的切換和穿孔時(shí)間的控制。
【爆炸穿孔】-材料在連續(xù)激光照射后在中間形成凹坑,然后熔融數(shù)據(jù)通過與激光束同軸的氧流迅速去除形成孔。通常,孔的大小與板的厚度有關(guān)。爆炸穿孔的均勻直徑為板厚的一半。因此,厚板的爆炸穿孔孔徑大且不圓,不應(yīng)用于加工精度高的零件,只能用于廢料。此外,由于穿孔所用的氧壓與切割時(shí)相同,飛濺較大。
2、激光加工不銹鋼和鋁鋅板時(shí),工件有毛刺
在這種情況下,首先要考慮切割不銹鋼時(shí)毛刺的元素,不能簡(jiǎn)單地加速切割速度,因?yàn)樘砑铀俣扔袝r(shí)不能切割板,特別是在加工鍍鋁鋅鋼板時(shí)。此時(shí),應(yīng)考慮光纖激光切割機(jī)的其他元素,如噴嘴是否更換、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定等。
3、切割加工過程中小孔變形分析
這是因?yàn)闄C(jī)床在加工過程中沒有采用爆炸穿孔的方法,而是采用脈沖穿孔的方法,使激光能量過于集中在一個(gè)非常小的區(qū)域,燃燒非加工區(qū)域,導(dǎo)致孔的變形,影響加工質(zhì)量。此時(shí),脈沖穿孔方法應(yīng)在加工過程中改為爆炸穿孔方法。相反,小功率光纖激光切割機(jī)應(yīng)采用脈沖穿孔方法,以獲得更好的表面光潔度。
4、解決低碳鋼加工異?;鸹ǖ膯栴}
這種情況會(huì)影響零件的切割和斷面光潔度的加工質(zhì)量。當(dāng)其他參數(shù)正常時(shí),應(yīng)考慮以下問題:
1、激光噴嘴的損耗?噴嘴應(yīng)及時(shí)更換。在沒有新噴嘴更換的情況下,體壓力應(yīng)增加;
2、噴嘴與激光頭連接處的螺紋松動(dòng)?此時(shí),應(yīng)立即停止切割,檢查激光頭的連接情況,并從頭部有良好的螺紋。
5、激光切割低碳鋼時(shí),工件毛刺的原因
根據(jù)不銹鋼激光切割機(jī)的操作和規(guī)劃原理,分析了以下原因:
1、激光焦點(diǎn)的上下方位不正確,需要根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整;
2、激光輸出功率不好,需要檢查激光發(fā)生器的運(yùn)行是否正常,如果正常,調(diào)查激光控制按鈕的輸出值是否正確,然后進(jìn)行調(diào)整;
3、切線速度過慢,操作時(shí)需要增加線速;
4、切割氣體的純度不好,需要提供優(yōu)質(zhì)的切割氣體;
5、激光焦點(diǎn)偏移,需要進(jìn)行焦點(diǎn)方位測(cè)試,并根據(jù)焦點(diǎn)偏移量進(jìn)行調(diào)整;
6、機(jī)床運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)的不穩(wěn)定性需要關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)。
6、激光未完全切開的情況?
經(jīng)過分析,我們可以發(fā)現(xiàn)以下情況是加工不穩(wěn)定的主要情況:激光頭噴嘴的選擇與加工板厚度不匹配;激光切割線速度過快,控制時(shí)需要降低線速度;噴嘴感應(yīng)禁止導(dǎo)向激光焦點(diǎn)的方向錯(cuò)誤太大需要從零開始檢測(cè)噴嘴感應(yīng)數(shù)據(jù),尤其是切割鋁時(shí)。
設(shè)備型號(hào) | iGR-P 3015 | iGR-PH 3015 | iGR-PG 6025 | |
工作臺(tái)面 | 3050*1530mm | 6050*2530mm | ||
X軸行程 | 1530mm | 2530mm | ||
Y軸行程 | 3050mm | 6000mm | ||
Z軸行程 | 315mm | |||
精度 | 定位精度
|
0.05mm | 0.03mm | |
重復(fù)定位精度 | 0.03mm | 0.02mm | ||
速度 | X, Y軸空行速度 | 80m/min | 140m/min | |
X,Y, Z軸最大加速度 | 1.5G | 1.5G | ||
能源 | 相數(shù) | 3 | ||
電壓 | 380V | |||
頻率 | 50/60Hz | |||
床身 | 單平臺(tái)最大載重 | 500kg | 800kg | 3000kg |
重量 | 3500kg | 6500kg | 18000kg | |
尺寸 | 7875*2450*2000 | 7960*2600*2400 | 14580*3925*2400 | |
激光功率 | 1000w/ 1500w/ 2000w/ 3000w | 1000w/ 2000w/ 3000w/ 4000w/ 6000w | 6000w/ 8000w/ 10000w/ 12000w | |
臺(tái)面可選 | 4000*1500mm/ 4000*2000mm/ 4000*2500mm/ 6000*2000mm | 4000*1500mm/ 4000*2000mm/ 6000*2000mm/ 6000*2500mm | / |
激光切割機(jī)切割工料應(yīng)該使用哪種氣體切割
激光切割機(jī)加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工。使用激光切割機(jī)切割材料時(shí),不僅可以大大縮短加工時(shí)間,而且可以降低能耗,改善加工工藝。然而,盡管激光切割機(jī)可以切割大多數(shù)材料,但每種材料都有細(xì)節(jié)。在激光切割機(jī)的切割過程中,不同材料應(yīng)使用何種氣體:
結(jié)構(gòu)鋼:使用的氣體會(huì)因厚度不同而不同。使用氧氣切割時(shí),該材料將獲得良好的結(jié)果。當(dāng)使用氧氣作為加工氣體時(shí),切削刃會(huì)輕微氧化。對(duì)于厚度為4mm的板材,以氮?dú)鉃榧庸怏w的高壓切割效果最好。在這種情況下,切削刃不會(huì)被氧化。對(duì)于厚度大于10mm的板材,在加工過程中使用專用的激光電極板并在工件表面涂油,可獲得良好的效果
2。鈦:氬和氮用作切割鈦板的加工氣體。其他參數(shù)可參考鎳鉻鋼
3。不銹鋼:當(dāng)邊緣氧化無所謂時(shí),可用氧氣對(duì)不銹鋼進(jìn)行激光切割;如果需要獲得沒有氧化和毛刺的邊緣,則使用氮?dú)?。在板材表面涂覆油膜,在不降低加工質(zhì)量的前提下,可獲得較好的穿孔效果
4。鋁:鋁具有很高的反射率和導(dǎo)熱性,但厚度小于6mm的鋁仍可通過激光切割機(jī)切割,具體取決于合金類型和激光能力。氧氣切割時(shí),切割表面粗糙堅(jiān)硬;使用氮?dú)鈺r(shí),切割表面光滑。純鋁純度高,很難切割。只有在光纖激光切割機(jī)系統(tǒng)上安裝“反射吸收”裝置時(shí),才能切割鋁,否則反射會(huì)損壞光學(xué)元件
5。銅和黃銅:這兩種材料都有很高的反射率和很好的導(dǎo)熱性。厚度小于1mm的黃銅可用氮?dú)饧す馇懈?;厚度小?mm的銅可以切割,激光切割必須使用氧氣。與純鋁一樣,只有在系統(tǒng)上安裝“反射-吸收”裝置時(shí)才能切割銅和黃銅,否則反射會(huì)損壞光學(xué)元件
以上是用于激光切割普通金屬材料的相應(yīng)氣體
激光切割機(jī)切割速度:
材質(zhì) | 厚度(mm) | 1000w | 2000w | 3000w | 4000w | 6000w | 8000w | 10000w | 12000w |
碳鋼 (氧氣輔助) |
1 | 16-25 | 25-32 | 32-45 | 42-58 | 61-81 | 71-92 | 82-102 | 82-102 |
2 | 5.3-7.7 | 5.8-8.5 | 7.5-9.5 | 8.5-10.3 | 9.5-12.5 | 10.5-13 | 10.5-13 | 10.5-13 | |
3 | 2.7-4.4 | 3.8-5.2 | 4.5-6.2 | 4.8-6.8 | 4.7-7.5 | 4.7-7.5 | 4.7-7.5 | 4.7-7.5 | |
4 | 2.2-2.7 | 2.8-3.8 | 3.8-4.8 | 4.2-5.3 | 4.5-5.8 | 4.5-5.8 | 4.5-5.8 | 4.5-5.8 | |
5 | 1.8-2.3 | 2.6-3.3 | 3.4-3.8 | 3.5-4.2 | 3.7-4.5 | 4-4.8 | 4-4.8 | 4-4.8 | |
6 | 1.4-1.8 | 1.8-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.5-4.2 | 3.8-4.5 | 3.8-4.5 | 3.8-4.5 | |
8 | 0.8-1.4 | 1.4-1.8 | 1.8-2.8 | 2.3-3.3 | 2.5-3.5 | 2.8-3.8 | 2.8-3.8 | 2.8-3.8 | |
10 | 0.8-1.5 | 1.3-1.8 | 1.5-2.2 | 1.8-2.7 | 2-2.9 | 2.3-3.2 | 2.3-3.2 | 2.3-3.2 | |
12 | 0.6-0.9 | 0.9-1.5 | 1.3-1.8 | 1.5-2.2 | 1.8-2.5 | 1.9-2.7 | 1.9-2.7 | 1.9-2.7 | |
14 | – | 0.8-0.9 | 0.9-1.6 | 1.3-1.9 | 1.6-2.2 | 1.7-2.5 | 1.7-2.5 | 1.7-2.5 | |
16 | – | 0.7-0.8 | 0.8-1.5 | 0.9-1.8 | 0.9-2 | 1.2-2.2 | 1.2-2.2 | 1.2-2.2 | |
18 | – | 0.5-0.7 | 0.8-1.3 | 0.8-1.5 | 0.9-1.7 | 1.1-1.9 | 1.1-1.9 | 1.1-1.9 | |
20 | – | – | 0.7-0.9 | 0.8-1.2 | 0.9-1.4 | 1-1.7 | 1-1.7 | 1-1.7 | |
22 | – | – | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-1.1 | 0.9-1.3 | 0.9-1.3 | 0.9-1.3 | |
25 | – | – | – | 0.4-0.6 | 0.5-0.7 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | |
不銹鋼 (氮?dú)廨o助) |
1 | 20-27 | 25-32 | 34-45 | 42-57 | 62-82 | 72-92 | 82-103 | 105-124 |
2 | 8-15 | 12-19 | 20-24 | 23-33 | 33-45 | 45-58 | 73-92 | 85-105 | |
3 | 1.8-2.8 | 4.5-7 | 8.5-15 | 15-20 | 18-28 | 35-40 | 43-58 | 63-68 | |
4 | 1.5-2 | 3.5-5 | 7-10 | 9-15 | 16-20 | 18-26 | 33-41 | 43-58 | |
5 | 0.7-0.9 | 2-2.8 | 3.5-5.5 | 4.5-7.5 | 9-15 | 14-19 | 18-27 | 32-40 | |
6 | – | 1.8-2.5 | 2.3-4.6 | 4.5-7 | 7-10 | 10-16 | 14-20 | 22-28 | |
8 | – | 0.9-1.5 | 1.6-2.3 | 1.8-3.5 | 4.5-6 | 6.5-9 | 10-17 | 15-20 | |
10 | – | – | 0.9-1.2 | 0.9-1.6 | 2-2.8 | 3.5-6 | 6.5-9 | 10-15 | |
12 | – | – | 0.7-1 | 0.8-1.2 | 1.5-2.2 | 2.2-4 | 4-6 | 7-10 | |
14 | – | – | – | 0.7-1 | 0.8-1.2 | 1.5-2.5 | 2.2-3.5 | 4-7 | |
20 | – | – | – | – | 0.7-1.1 | 0.8-1.5 | 1.5-2.2 | 2.5-4 | |
25 | – | – | – | – | – | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1.5-2.2 | |
30 | – | – | – | – | – | 0.6-0.8 | 0.8-1.1 | 0.9-1.8 | |
40 | – | – | – | – | – | 0.5-0.6 | 0.6-0.9 | 0.8-1.5 | |
鋁 (氮?dú)廨o助) |
1 | 8-12 | 23-28 | 30-42 | 43-58 | 55-68 | 83-95 | 88-103 | 105-124 |
2 | 3-5 | 9-13 | 15-20 | 18-28 | 28-38 | 40-53 | 83-93 | 85-105 | |
3 | 1-2 | 5-8 | 9-13 | 15-18 | 18-23 | 25-33 | 36-55 | 85-95 | |
4 | – | 3-5 | 4-7 | 8-13 | 15-18 | 17-22 | 23-35 | 40-55 | |
5 | – | 1.5-2 | 4-5 | 6-9 | 8-12 | 9-14 | 15-20 | 23-33 | |
6 | – | 1-3 | 2-4.5 | 3.5-5 | 4.5-6.5 | 5-9 | 10-15 | 15-20 | |
8 | – | – | 1-1.3 | 1.5-2.5 | 3-4 | 5-7 | 6-9 | 10-15 | |
10 | – | – | 0.8-1 | 1.2-1.8 | 1.6-2.3 | 2.5-4 | 5-8 | 6-10 | |
12 | – | – | – | 0.9-1.1 | 1-1.6 | 1.8-2.3 | 2.5-3.5 | 5-8 | |
14 | – | – | – | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1-1.8 | 1.6-2.5 | 2.8-3.5 | |
20 | – | – | – | – | 0.6-0.9 | 0.8-1.3 | 1-1.8 | 1.6-2.5 | |
25 | – | – | – | – | – | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1-1.8 | |
35 | – | – | – | – | – | – | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | |
銅 (氮?dú)廨o助) |
1 | 8-12 | 16-20 | 28-38 | 40-48 | 53-65 | 75-88 | 85-95 | 90-105 |
2 | 3-4 | 5-7 | 12-18 | 15-20 | 28-35 | 36-48 | 75-90 | 85-100 | |
3 | 1-2 | 3-5 | 7-10 | 9-15 | 15-20 | 17-28 | 33-15 | 75-90 | |
4 | – | 2-4 | 3.5-6 | 5-9 | 8-13 | 10-18 | 18-28 | 32-45 | |
5 | – | 1.6-2 | 2.5-4 | 3.5-7 | 6.5-9 | 9-15 | 10-18 | 15-30 | |
6 | – | – | 1.5-2.5 | 2-4 | 3.5-6 | 4.5-8 | 9-12 | 12-18 | |
8 | – | – | 0.9-1.3 | 1-1.8 | 1.6-2.5 | 2.8-4.5 | 5-7 | 9-12 | |
10 | – | – | – | 0.8-1.2 | 1-1.8 | 1.5-2.5 | 2.6-5 | 5.5-7 | |
12 | – | – | – | – | 0.7-0.9 | 1-1.8 | 2-3.5 | 2.5-5 | |
16 | – | – | – | – | – | 0.8-1.2 | 1-1.8 | 2-2.5 | |
18 | – | – | – | – | – | – | 0.8-1 | 1-2 |