激光切割技术培训.ppt

关于激光切割技术培训1、激光切割技术的原理激光切割的原理是将激光束聚焦成很小光点，使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入（由光能转换）的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分，材料很快加热至汽化温度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。第2页,共27页，星期六，2024年，5月激光切割的特点激光切割的特点是：切缝窄、变形小、精度高、速度快、效率高首先激光光能转换成惊人的热能保持在极小的区域内，所以激光切割可提供：狭的直边割缝；最小的邻近切边的热影响区；极小的局部变形其次，激光束对工件不旋加任何力，它是无接触切割工具，这就意味着工件无机械变形；无刀具磨损，也谈不上刀具的替换问题；切割材料无需考虑它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料硬度影响，任何硬度的材料都可切割。第3页,共27页，星期六，2024年，5月激光切割的特点再次，激光束可控性强，并有高的适应性和柔性，因而：与自动化装备相结合很方便，容易实现切割过程自动化；由于不存在对切割工件的限制，激光束具有无限的仿形切割能力。大多数有机与无机材料都可以用激光切割。在工业制造系统占有分量很重的金属加工业，许多金属材料，不管它具有什么样的硬度，都可进行无变形切割。数控激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件，它往往比冲切、模压工艺更被优先选用；它没有械具消耗，无需修理模具，节约更换械具时间，从而节省加工费用，降低产品成本。第4页,共27页，星期六，2024年，5月2影响切割的因素切割工艺与下述因素关系紧密：激光模式激光功率光路的稳定性焦点位置喷嘴高度喷嘴直径辅助气体辅助气体纯度辅助气体流量辅助气体压力切割速度板材材质板材表面质量第5页,共27页，星期六，2024年，5月与切割相关的各工艺参数如下图所示：第6页,共27页，星期六，2024年，5月一激光模式

激光器的模式对切割影响很大，切割时要求到达钢板表面的模式较好。这与激光器本身的模式和外光路镜片的质量有直接的关系。第7页,共27页，星期六，2024年，5月二焦点位置

焦点位置是一个关键参数，应正确调节焦点位置。焦点位置示意图特征零焦距焦点在工件表面适用于5毫米以下薄碳钢等。（切断面）焦点在工件上表面，所以，切割光滑，下表面则不光滑。负焦距焦点在工件表面下铝材、不锈钢等工件采用这种方式。（切断面）焦点在中央，因此平滑面范围较大，切幅比零焦距的切幅宽，切割气体流量较大，穿孔时间较零焦距为长。第8页,共27页，星期六，2024年，5月焦点位置与切割面的关系

正焦距焦点在工件表面上切割厚钢板时采用。厚钢板切断时，切断用氧气的氧化作用必须从上面到底面。因厚板之故切幅要宽，这样的设定可得较宽的切幅。切断面和瓦斯切断类似，可以说是用氧气吹断，因此断面较粗糙。第9页,共27页，星期六，2024年，5月焦点位置焦点位置对切割断面的影响表面1.5mm上表面0.5mm上表面2.5mm上第10页,共27页，星期六，2024年，5月三喷嘴

喷嘴形状、喷嘴孔径、喷嘴高度（喷嘴出口与工件表面之间的距离）等，均会影响切割的效果。喷嘴的作用防止熔渍等杂物往上反弹，穿过喷嘴，污染聚焦镜片。控制气体扩散面积及大小，从而控制切割质量。图3没有喷嘴时，气体喷出的情况图4有喷嘴时，气体喷出的情况第11页,共27页，星期六，2024年，5月喷嘴与切割品质的关系

喷嘴出口孔中心与激光束的同轴度是影响切割质量优劣的重要因素之一，工件越厚，影响越大。当喷嘴发生变形或有熔渍时，将直接影响同轴度。故喷嘴应小心保存，避免碰伤以免造成变形。喷嘴形状和尺寸的制造精度高，安装时应注意方法正确。如果由于喷嘴的状况不良，从而需要要改变切割时的各项条件，那就不如更换新的喷嘴。如果喷嘴与激光不同轴，将对切割质量产生如下影响。对切割断面的影响如图所示，当辅助气体从喷嘴吹出时，气量不均匀，出现一边有熔渍，另一边没有的现象。对切割3mm以下薄板时，它的影响较小，切割3mm以上时，影响较严重，有时无法切透。第12页,共27页，星期六，2024年，5月喷嘴与切割品质的关系对尖角的影响工件有尖角或角度较小时，容易产生过熔现象，厚板则可能无法切割。对穿孔的影响穿孔不稳定，时间不易控制，对厚板会造成过熔，且穿透条件不易掌握。对薄板影响较小。图5同轴度对切割断面