影響激光加工性能的因素

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1. 與激光束有關的元素
激光的輸出形式有連續激光和脈衝激光兩種。被加工材料對激光束的吸收率受激光波長的影響(如不銹鋼等激光對1064nm激光吸收率高,皮革、布料、塑料等材料吸收率高波長為 10.6um 的激光)。波長取決於激光器的工作介質(如ND:YAG激光晶體產生的激光波長為1064nm)。激光輸出功率表示能量,佔空比表示脈衝輸出過程中激光照射時間佔每個脈衝時間的比例,頻率表示每秒照射次數,光束模式M2表示分佈能量強度(有單模和多模幾種)。
2.加工鏡片的相關要素
焦距表示從鏡頭中心到焦點的距離(F125和F150常被稱為125和150mm的焦距)。焦距是直接影響焦點位置的光斑直徑和焦深的最重要因素。有幾種可以抑制像差的凹凸透鏡(如無像差組合透鏡)、非球面透鏡和普通平凸透鏡。
3.與激光束焦點有關的要素
焦點(聚焦點)的直徑取決於鏡頭的規格。例如,鏡頭焦距越短,焦點直徑越小;對於相同焦距的鏡頭,非球面聚焦鏡的聚焦效果優於平凸透鏡。焦點位置是指焦點距被加工材料表面的相對位置。我們將材料表面上方的方向定義為正散焦,將材料表面下方的方向定義為負散焦。焦深是指光斑大小與焦點附近光斑直徑基本相同的範圍。
4.與噴嘴相關的元素
噴嘴的直徑決定了熔化燃燒的極限範圍和噴入處理部分的輔助氣體的流量。薄板噴嘴孔越小,厚板切割噴嘴孔越大;不銹鋼切割一般採用單層噴嘴,碳鋼切割一般採用雙層噴嘴。噴嘴前端之所以是圓的,主要是為了能夠在任意方向進行加工,噴嘴與被加工材料表面的距離要設置的越窄越好。
5、與輔助氣體有關的要素
輔助氣體的壓力影響熔融金屬如何離開切口。氣體的種類會影響處理質量和處理能力。空氣主要適用板材有鋁、鋁合金、不銹銅、黃銅、電鍍鋼板、非金屬等。氮氣主要適用板材有不銹鋼、電鍍鋼板、黃銅、鋁、鋁合金等;是鈦、鈦合金等,在焊接或熱處理時,需要對加工部位進行保護。所用保護氣體有氮氣、氬氣、氦氣等。氮氣N2——可用作不銹鋼的焊接保護氣體;氬 Ar——性價比高,最常規的保護氣體;氦氣 He——最好但也是最昂貴的保護氣體。每個噴嘴都有自己的最佳氣流。
6.與加工材料有關的要素
板材的材質和厚度會影響激光能量的消耗。對於厚板,使用更高功率的激光器,對於薄板,使用更低功率的激光器。材料的表面狀況會影響激光束吸收的穩定性。例如,在相同的功率下,切割光亮碳鋼比切割亞光碳鋼要薄得多。並且加工形狀會影響熱擴散。

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發佈時間:Jul-22-2022

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