激光切割機(jī)的多種切割方式

      激光切割是一種高能量、密度可控性好的無接觸加工方式。激光束聚焦后形成具有高能量密度的光斑，應(yīng)用于切割有許多特點(diǎn)。而激光切割主要有四種不同的切割方式，以便應(yīng)對不同的情況。

熔化切割

在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因?yàn)椴牧系霓D(zhuǎn)移只發(fā)生在其液態(tài)情況下，所以該過程被稱作激光熔化切割。

激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割。激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。切割速度隨著激光功率的增加而增加，隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導(dǎo)率。激光熔化切割對于鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度，對于鋼材料來說，在 104W/cm2～105W/cm2之間。

汽化切割

在激g氣化切割過程中，材料表面溫度升至沸點(diǎn)溫度的速度是如此之快，足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。此情況下需要非常高的激光功率。

為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上，材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而只適合于應(yīng)用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實(shí)際上只用于鐵基合金很小的使用領(lǐng)域。

該加工不能用于，像木材和某些陶瓷等，那些沒有熔化狀態(tài)因而不太可能讓材料蒸氣再凝結(jié)的材料。另外，這些材料通常要達(dá)到更厚的切口。在激g氣化切割中，光束聚焦取決于材料厚度和光束質(zhì)量。激光功率和氣化熱對焦點(diǎn)位置只有一定的影響。在板材厚度一定的情況下，切割速度反比于材料的氣化溫度。所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取決于材料、切割深度和光束焦點(diǎn)位置。在板材厚度一定的情況下，假設(shè)有足夠的激光功率，切割速度受到氣體射流速度的限制。

控制斷裂切割

對于容易受熱破壞的脆性材料，通過激光束加熱進(jìn)行高速、可控的切斷，稱為控制斷裂切割。這種切割過程主要內(nèi)容是：激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域，引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械變形，導(dǎo)致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度，激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。

氧化熔化切割(激光火焰切割)

熔化切割一般使用惰性氣體，如果代之以氧氣或其它活性氣體，材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃，與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生另一熱源，使材料進(jìn)一步加熱，稱為氧化熔化切割。

由于此效應(yīng)，對于相同厚度的結(jié)構(gòu)鋼，采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方面，該方法和熔化切割相比可能切口質(zhì)量更差。實(shí)際上它會(huì)生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區(qū)和更差的邊緣質(zhì)量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角時(shí)是不好的(有燒掉尖角的危險(xiǎn))。可以使用脈沖模式的激光來限制熱影響，激光的功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是氧氣的供應(yīng)和材料的熱傳導(dǎo)率。

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激光切割機(jī)激光管出光弱的原因有：

（1）激光管燒壞或者激光管鏡片燒壞。

（2）激光管光衰。

（3）激光電源某個(gè)部件燒壞。

（4）激光設(shè)置功率低。

（5）功率調(diào)節(jié)器沒有調(diào)低。

激光切割機(jī)造成激光管不出光的原因有：

（1）水位開關(guān)壞了。

（2）高壓線打斷。

（3）激光管燒壞。

（4）激光電源壞了。

（5）無水循環(huán)，包括水管堵住和水泵不工作。

（6）水保護(hù)線斷掉或者接觸不好。

（7）激光電源電壓進(jìn)入不足220V。

（8）激光電源無信號進(jìn)入。

（9）聯(lián)機(jī)二軸卡壞掉。

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激光切割機(jī)切割效果的決定因素

1、冷卻系統(tǒng)要接地,常常清洗水箱和水路,制冷溫控水箱溫控點(diǎn)要公道，否則造成激光管輕易破損和結(jié)露功率下降、管的冷水頭脫落、壽命大大縮短，有時(shí)無法工作，造成不斷換管。

2、水保護(hù)應(yīng)常常檢查清洗，冷卻水常常不能沖開水保護(hù)浮子開關(guān)或水保護(hù)浮子開關(guān)不復(fù)位，不能采用短接方法解決燃眉之急。

3、激光切割機(jī)的激光管安裝支點(diǎn)要合理，支點(diǎn)應(yīng)在激光管總長的1/4處,否則造成激光管光斑模式變壞，有些工作一段時(shí)間光斑變成幾個(gè)點(diǎn)，致使激光功率下降無法達(dá)到要求，造成不斷地?fù)Q管,

4、聚焦鏡和反光鏡檢查，工作一會(huì)鏡架就發(fā)燒，鏡片表面變色生銹;脫膜開裂都是屬于要更換的對象，特別是良多客戶用大氣泵和空壓機(jī)，這樣在聚焦鏡片上就很快積水，所以必需按時(shí)檢查鏡片光路系統(tǒng)的清潔和質(zhì)量好壞。

5、吸風(fēng)裝置應(yīng)按期檢查清理，把風(fēng)機(jī)風(fēng)管清理干凈.否則良多煙霧灰塵排不出去，嚴(yán)峻快速地污染鏡片和激光管,使各機(jī)械電子部件輕易氧化造成接觸不好。

6、用電電網(wǎng)功率要匹配。

7、激光切割機(jī)工作環(huán)境不能太惡劣，假如環(huán)境溫度高于30度，低于18度下，灰塵太多，空氣污染嚴(yán)峻，這樣機(jī)器嚴(yán)峻受損，故障率不斷上升;濕潤環(huán)境下各電器配件很輕易出問題。

8、激光管工作電流要公道，不能長期處于90-100的光強(qiáng)工作;要公道化應(yīng)用激光和節(jié)約激光能源;光路系統(tǒng)要清潔準(zhǔn)確，否則致使激光管過早老化,所以激光機(jī)工作時(shí)光強(qiáng)應(yīng)調(diào)在50-60%，然后再根據(jù)材料來調(diào)整工作速度。

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