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光纤激光切割机所需气体有哪些?
光纤激光切割机可以使用的气体主要有空气、氮气、氧气以及氩气这几种,下面针对不同的气体,镭鸣激光给大家介绍一下其用途和特点
1、空气
空气可由空气压缩机直接提供,所以与其他气体相比价格相对便宜。虽然空气中大约含有20%的氧气,但是切割效率远不及氧气,切割能力与氮气相近。切割面会出现少量氧化膜,但可作为阻止涂膜层脱落的一项措施。切口端面发黄。
主要适用的材料有铝,铝合金,不锈铜,黄铜,电镀钢板,非金属等等,但是,当切割产品的质量要求较高时,铝、铝合金、不锈钢等不适合空气,因为空气会氧化母材。
2、氮气
一些金属在切割的时候采用氧气会在切割面上形成氧化膜,采用氮气就可以进行阻止氧化膜出现的无氧化切割。于是,就有了可以直接进行熔接、涂抹,耐腐蚀性高等特点。切口端面发白。
主要适用的板材有不锈钢,电镀钢板,黄铜,铝,铝合金等。
3、氧气
主要用于激光切割碳钢。利用氧气反应热大幅面增加切割效率的同时,产生的氧化膜会增加反射材料的光束光谱吸收因数。切口端面发黑或者暗黄色。
主要适用压延钢材,溶接构造用压延钢材,机械构造用碳钢,高张力版,工具板,不锈钢,电镀钢板,铜,铜合金等。
4、氩气
氩气为惰性气体,在激光切割机切割中用于阻止氧化和氮化,在焊接中也使用,与其他加工气体相比,价格高,相应增加成本。切口端面发白。
主要适用的材料是钛,钛合金等。
调焦点对于切割的影响
在激光切割机中对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决几项关键技术。焦点位置控制就是其中之一。激光切割的优点之一是光束的能量密度高,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝。因为聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小,对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置很重要。
由于激光功率密度对切割速度影响很大,透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦后光斑大小与透镜焦长成正比,光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小,焦点处功率密度很高,对材料切割很有利;但它的缺点是焦深很短,调节余量小,一般比较适用于高速切割薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,比较适合切割厚工件。
如何调整焦点位置?
在确定使用何种焦长的透镜以后,焦点与工件表面的相对位置对保障切割质量尤为重要。由于焦点处功率密度高,大多数情况下,切割时焦点位置刚处在工件表面,或稍微在表面以下。在整个切割过程中,确保焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的切割质量的重要条件。有时,透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化,这就需要及时调整焦点位置。
当焦点处于合适位置时,割缝小、效率高,切割速度可获得好的切割结果。在大多数应用情况下,光束焦点调整到刚处于喷嘴下。喷嘴与工件表面间距一般为1.5mm左右。
在激光应用过程中,常常碰到聚焦等问题,常见确定焦点位置的简便方法有三种:
(1)打印法:使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径较小处为焦点。
(2)斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的较小处为焦点。
(3)蓝色火花法:去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花较大处为焦点。
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