大功率激光切割质量影响因素- .pdf

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1、大功率激光切割质量影响因素苏州领创激光科技有限公司(江苏215332)张鹏程宋维建金属热切割(激光切割类)行业目前主要参照执两个平面差补轴，一般要求在0．02mm／min以内。行德国DIN2310—1~HIS09013两个标准。评价指(4)运动部件的刚性和强度运动部件的刚性标分为两个：①切口断面指标，包括挂渣、断面粗和强度是机床动态性能的载体。加速度的高低是影糙度、切口斜度、热影响区。②形位公差，包括孔响激光切割性能的重要指标。1．以上的加速度将的圆度、位置精度、重复精度、热变形。是激光设备的主流选择。影响切割质量的因素主要有以下几个方面。(5)导光系

2、统的影响当前激光设备供应商主1．激光器的类型导机型是飞行光路结构，由于气体激光光束的发散特性，决定了光束传输过程中不同光程处的光斑大目前市场上用于金属切割的激光器主要有CO小不一致，势必影响聚焦能量和焦点的变化，导致和光纤激光两种，因波长不同各有自身的特点，选加工幅面内切割质量不同，目前解决的方案是增加择何种激光器视用户加工材料种类和厚度而异，1机械强制恒光路或准直扩束。光纤激光不存在光程～6mm光纤切割速度优势明显，6～12m~．者出差变化问题。某2O00W快轴流激光器光程与光束直异不大，12mm以上前者有些优势，二者都可用于径关系如图2所示。领创激

3、光与国外联合设计的光碳钢和不锈钢的切割，只是光纤更擅长薄板切割，路稳定装置(局部)(见图3)在6m×2m的全飞行光后者对于铜，铝等高反材料的切割能力优于前者。路下保持焦点恒定。2．机床本身的结构，性能和精度3025(1)机床调水平激光切割机属于高精度加2O工设备，不但光路传输需要极高的精度保证，而且15由于运行速度越来越快，较高的水平度是设备稳定1O的基础，一般达到0．02mm／min。激光的精细加工5如图1所示。(2)数控轴的垂图2某2O00W快轴流激光器光程与光束直径关系直度和平行度y，Z—，Z—Y(X一)三轴垂直度达到0．03mm以上方能保证切割

4、零件的相邻边的图3领创激光与国外联合设计的光路稳定装置(局部)垂直误差。图1激光的精细加工(3)定位精度和’3．光学元器件及其性能的影响重复定位精度各数控轴的定位精度和重复定位精(1)反射镜(全反镜和圆偏镜)一般选用铜度是激光设备的主要几何精度指标，尤其是、y基材料，其表面镀膜材料决定了反射率的大小，高参磊冷加工-墨3930l5光纤切割机切割现场如图9所示。(5)光-_◆X束模式激光切割使用的光束模式主要有三种(见图图9领创激光C【3015光纤切割机切割现场10)：TEM00、TEM01~ITEMIO，第一种更有利于切割薄板，第二、三种模式对切割厚板有

5、利。图11PrecitecHP1．5切割头和同轴校准示意图5．结语综上所述，每一个元器件和参数都将影响切割PRC'00，，modePRCD，m0dePRC“Q”mode质量和加工效率，除上述所列之外，激光穿孔方式，引入线和引出线方式，编程软件，制冷机组水图10PRC快轴流激光器的三种模式温控制精度，电压稳定度，环境相对湿度和熟练操(6)辅助气体激光切割分为汽化切割，熔化作也是必须考虑的因素。MW切割和氧助燃熔化切割三种，汽化切割主要是针对(收稿日期：20120511)非金属材料，使用空气作为辅助气体；熔化切割主要用于不锈钢和高反射材料，使用高压N气作为

6、辅《金属加工(热加工)》助气体(不大于25bar)，也可使用高压空气，切割时高功率和高气压才能保证断面粗糙度和没有挂2012年第12期要目渣；氧助燃切割主要借助氧与金属作用产生的化学Cr9Mo炉管焊接工艺分析能，一般用于碳钢的切割，切割时氧压较低，过高储罐立缝焊接柱状气孔及横向裂纹缺陷的分析与防治反而断面质量下降。不管何种辅助气体，其共同作压缩机缓冲罐插入式接管焊缝的焊接用都是将熔渣吹除并对切口起冷却作用。管道焊接接头内表面喷焊防腐技术(7)光束与喷嘴孔的同轴度同轴度的高焊接机器人与变位机的选择要领低是影响切割断面好坏的主要因素，一般小于18Cr2Ni

7、4WA与Q345B的焊接0．05mm，这方面主要是由于气流与光束不能形成干熄焦工程鼓风装置的研制合力共同作用于材料上造成的(见图11)。CMT焊接先进工艺介绍及应用(8)被加工材质被加工材料的种类和材质也车身钣金异响的控制直接影响切割质量，要求板面无锈蚀，材质均匀，高速动车组车体焊缝打磨方法研究杂质过高或高硅成分会在切割过程中引起破裂或爆轨道车辆不锈钢车体变形分析及解决措施发，或产生附着物。$355J0热处理后裂纹的分析(9)光路保护气体对于CO气体激光器，通空气等离子切割与焊接在链轮制造中的应用入含油量小于0．003×10的洁净干燥和经冷却的空SPA

8、2033全焊接振动给料机工艺探讨气是必要的，当然使用洁净N气最好，更有利于防止c0气体的热透镜