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金属激光切割机厚板技术难点方法

日期:2018-07-24作者:www.gweike.com
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       金属激光切割机对于10mm厚以下钢板的切割已不成问题,厚板切割时,切割速度相当慢,工件表面铁氧燃烧的速度要比切割头行进的速度快。但如果要切割更厚的钢板,往往要求助于输出功率超过5kW的高功率激光器,而且切割质量也明显下降。

  只有当切割头行进到该位置时,燃烧反应又重新开始,切割前沿的燃烧过程是周期性地进行,这样就会导致切割前沿的温度波动,切口质量变差,所以传统激光切割方法在切割厚板时,不具备优势。金属激光切割机的加工优势在哪里?

  金属激光切割机切割厚板的存在技术难点:一方面是由于切缝被喷嘴喷出的氧流连续冷却,降低了切割前沿的温度;另一方面,燃烧形成的氧化亚铁层覆盖在工 件表面,阻碍氧的扩散,当氧的浓度降低到一定程度时,燃烧过程将会熄灭。

  金属激光切割机厚板切割时,氧纯度下降也是影响切口质量的重要因素。当氧流纯度下降0. 9%,铁氧燃烧率将下降10%;纯度下降5%时,燃烧率将下降37%。但在切割厚板时,随着供气压力增大,喷嘴的流场中容易形成激波,激波对切割过程有许多危害,降低氧流的纯度,影响切口质量。

  采用传统会聚性光束进行激光切割时,激光束作用于表面的区域很小,由于激光功率密度很高,所以不仅仅在激光辐射的区域,工件表面温度达到了燃点,而且由于热传导,一个更宽的区域达到了燃点温度。

  金属激光切割机实际切割过程中,能切透的板厚是有限的,这表明不仅在激光辐射区域, 要发生强烈地燃烧反应,而且在激光束照射的光斑外围也要同时发生燃烧。为了保持切割稳定进行,要求在板厚方向切割氧流的纯度及压力要基本保持恒定。传统激光切割工艺中,常常使用普通锥形喷嘴,这种喷嘴在薄板切割中能满足使用要求。


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