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激光切割的工艺要素
2022-07-11 浏览量:642

激光切割机作为现代制造业越来越受欢迎的加工设备,它打破了传统的加工方式,以全新的切割方式在各行各业里被广泛应用,尤其是光纤激光切割机,近年来呈“火箭式”发展。

而了解光纤激光切割机的用户,应该知道它在切割过程中必须要使用辅助气体,也正是如此,很多人都比较关心“气体”这个问题。

光纤激光切割机为什么要用到辅助气体呢?

原因有四:

一是让辅助气体与金属材料产生化学反应,增加切割速度;

二是帮助设备从切割区吹掉熔渣,清洁切缝;

三是冷却切缝邻近区域,减小热影响区的范围;

四是保护聚焦透镜,防止燃烧产物
沾污
光学镜片。

那光纤激光切割机常用气体有哪些呢?

光纤激光切割机可以使用的辅助气体主要有氧气、氮气、氩气以及空气这几种,下面我们针对辅助气体,高能激光给大家介绍一下不同气体的特性及气压大小的影响。

辅助气体类型及特性

1、氧气

氧气主要起助燃作用,它可以使切割速度增快、可切厚度增厚的同时,产生的氧化膜会提高反射材料的光束光谱吸收因素,切口端面发黑或者暗黄色。

氧气适用于厚板切割、高速切割和极薄板切割。在一些量较大的碳钢板及较厚的碳钢板结构切割中,常使用氧气。

2、氮气

一些金属在切割的时候采用氧气会在切割面上形成氧化膜,采用氮气就可以进行防止氧化膜出现的无氧化切割。无氧化切割面具有可以直接进行熔接、涂抹,耐腐蚀性强等特点,切口端面发白。

对切割端面要求较高且裸露在外不需处理的产品可选择氮气,如一些装饰行业,航空航天特殊零部件等。

主要适用于不锈钢,电镀钢板,黄铜,铝,铝合金等板材切割。

3、氩气

氩气为惰性气体,在激光切割机切割中用于防止氧化和氮化,在焊接中也使用,与其他加工气体相比,价格高,相应增加成本,切口端面发白。

主要适用于钛,钛合金等材料切割。

4、空气

空气可由空气压缩机直接提供,所以与其他气体相比价格非常便宜。虽然空气中大约含有20%的氧气,但是切割效率远不及氧气,切割能力与氮气相近。切割面会出现微量氧化膜,但可作为防止涂膜层脱落的一项措施,切口端面发黄。

一般在板材相对较薄、对切割表面要求不高时使用。在一些钣金机箱机柜厨具等行业,压缩空气应用较多。

主要适用的材料有铝,铝合金,不锈铜,黄铜,电镀钢板等等,但是,当切割产品的质量要求较高时,铝、铝合金、不锈钢等不适合空气,因为空气会氧化母材。

气压大小及其影响

激光切割对辅助气流的基本要求是:进入切口的气流量大、速度高,以便有足够的动量将熔融材料喷射带出。辅助气体纯度越高,切割的质量越好。

在确保辅助气体纯度的前提下,气压的大小也是很重要的因素。如果辅助气体的压力匹配不适当,也会对切割效果造成一定影响。激光切割过程中,如果压力不足,工件切割面处就会产生熔渍,粗糙度增大且切割速度无法提升,从而影响零件的切割效果;如果气压偏大,气流过猛,会造成切割断面粗糙度增大,切割缝变宽,还会导致切断部分熔化,无法形成良好的切割质量。通常,随着所切板材厚度的增加,所需辅助气体的气压也逐渐增大。

通过上面的了解,感觉有些气体是可以通用使用的,在实际切割中应该怎么使用呢?

有些气体的特点可以通用使用,重点要考虑切割成本以及对产品的要求,比如切割不锈钢材料,

对产品的质量或者表面质量不做很高的要求,如切割产品后期还需要经过喷漆以及其他的工艺加工工序,就可使用空气作为切割气体,可以降低很多成本。当切割的产品就是最后制品,没有后续工艺,就需要采用保护气体,如工艺制品等。因此,在切割下料过程中一定要根据切割产品的特点来选择气体。

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