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發布時間:2020-12-05 11:49  
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激光雕刻切割機的光學系統:
1、采用美國II-VI光學全反射鏡及聚焦鏡,反射率高達99.9%以上,光斑模式好,大大增強了激光加工精度,也使激光器壽命延長。
2、所有光學鏡架均根據國際光學標準結構設計,采用CNC加工中心制作,結構優化、光路穩定、調整簡便、易于維護。
3、對激光小車、運動鏡架和電機座等五金件合理“減負”,減輕重量,在不影響強度的前提下,使激光頭運動慣性更小、更靈活。
激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與面積成反比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機工業應用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的 2%范圍內,即5mm左右。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質量,又推廣了氧精密火焰切割和等離子切割。因此控制焦點相對于被切材料表面的位置十分重要。
脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統,以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在采用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質量的切口,從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續切割的過渡技術應以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件:如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。對于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法:爆裂穿孔:(Blastdrilling),材料經連續激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。
在工業生產中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現實,具體方法有以下三種:
(1)改變脈沖寬度;
(2)改變脈沖頻率;
(3)同時改變脈沖寬度和頻率。
激光切割加工過程中,對于激光切割的粗糙度是有要求的,特別是中厚板的工件,在切割過程中如果不注意的話很有可能造成切割的失誤,所在一般都要求必須控制激光切割機切割面的粗糙度。因為材料的轉移只發生在其液態情況下,所以該過程被稱作激光熔化切割。對于厚度2mm以上板材的激光切割,切割面粗糙度的分布是不均勻的,沿厚度方向差別很大,其變化狀況有兩個顯著的特點:
1)切割面的形貌分為截然不同的兩部分,上部表面平整光滑,切割條紋整齊、細密,粗糙度值小;下部切割條紋紊亂,表面不平整,粗糙度值大。上部具有激光束直接作用的特點,下部則有熔化金屬沖刷的特征。
2)切割面上部區域內的表面粗糙度大體上是均勻一致的,不隨高度而變化;而下部區域的表面粗糙度則隨高度而變化,越靠近下緣,表面粗糙度值越大,下緣處的表面粗糙度達到大值。無論是連續激光切割機激光切割,還是脈沖激光切割,切割面都顯示有明顯的上、下兩部分,所不同的是脈沖激光切割面上部的切割條紋與脈沖頻率有對應關系:頻率越高,條紋越細密,表面粗糙度越值而連續激光切割時切割面上部的切割條紋密度和表面粗造度則主要與切割速度有關。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理,擴束后的光束直徑變大,發散角變小,使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
因此在評價切割面質量時應以下緣表面粗糙度為基準。但真正的下緣只是一根線,其粗糙度難于測量,這可以通過測量臨近下緣處的粗糙度代替。