不銹鋼鈑金件切割加工中常見的切割工藝及問題分析
1. 熔融切割穿孔技術輸入的激光束功率密度高,能量高。光束照射點內(nèi)的物質(zhì)開始蒸發(fā)形成一個孔。小洞被熔化的金屬包圍著。與光束同軸的輔助氣流帶著孔周圍的熔融物質(zhì)流過。工件移動,小孔根據(jù)切削方向橫向移動,形成狹縫,完成切削。
對于熱切割技術,通常需要用沖子在板上沖孔,然后用激光從小孔開始切割。加工過程中只有少數(shù)被加工工件可以從板材邊緣開始。有兩種基本方法射孔沒有沖壓設備的激光切割機:爆破穿孔,材料與連續(xù)激光輻照后,形成一個坑的中心,和氧氣流與激光束同軸很快消除了熔融材料形成一個洞??椎拇笮∨c板的厚度有關。對于較厚的鋼板,爆破孔直徑較大,不呈圓形。不適合加工精度要求高的零件,只能用于報廢。此外,由于用于射孔的氧氣壓力與切割時相同,飛濺較大。脈沖穿孔:利用峰值功率高的脈沖激光熔化或蒸發(fā)少量材料??諝饣虻獨獬1挥米鬏o助氣體。該射孔直徑小,射孔質(zhì)量優(yōu)于爆破射孔。使用的激光器具有較高的輸出功率,需要更可靠的氣路控制系統(tǒng)來實現(xiàn)氣體類型的切換、氣體壓力的切換和射孔時間的控制。在使用脈沖穿孔時,為了獲得高質(zhì)量的切割,須注意過渡技術。在工業(yè)生產(chǎn)中,主要采用同時改變脈沖寬度和脈沖頻率的方法來取得較好的效果。
2. 氧化熔化切割,材料在激光照射下在氧中被點燃,并與氧發(fā)生激烈的化學反應。這個反應是放熱反應,進一步釋放熱量。在熱的作用下,不銹鋼上形成小孔,這些小孔被熔化。不銹鋼的內(nèi)部被金屬包圍,充滿了蒸汽的小孔。氧氣的氧流把爐渣吹走了。氧流量越高,燃燒化學反應越劇烈,除渣越快,但氧流量也應加以控制,不能通過。如果切縫的冷卻速度過快,將會影響切割質(zhì)量。當然,氧的流速越高越好,因為流速過快會導致反應產(chǎn)物在狹縫出口的快速冷卻,即金屬氧化物,這也不利于切割質(zhì)量。在氧化熔融切割過程中,激光輻照產(chǎn)生熱量,氧化反應也產(chǎn)生熱量。因此,使用氧氣作為輔助氣體可以獲得更高的切割速度。
3.切削加工中小孔(小直徑和板厚)的變形分析解決切削過程中小孔變形的常用加工方法是根據(jù)激光切割機的功率選擇不同的切削方法。大功率激光切割機,柔軟的穿刺方法,脈沖穿孔應改為普通的穿刺方法的爆破穿孔加工過程,也就是說,爆破穿孔方法應該被用來確保腔的表面光滑,無毛刺,變形小。對于小功率激光切割機加工小孔,為了保證表面光潔度,應采用脈沖穿孔。