如何解決激光切割鈑金中的七種常見問題

如何解決激光切割鈑金中的七種常見問題

在激光切割鈑金的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種問題，以下是七種常見問題和通常的解決辦法：

     1.切割穿孔技術(shù) 任何一種熱切割技術(shù)， 除少數(shù)情況可以從板邊緣開始外， 一般都必須在板上穿一個(gè)小孔。 之前在激光沖壓復(fù)合機(jī)上是用沖頭先沖出一個(gè)孔， 然后再用激光從小孔處開始進(jìn)行切割。 對 于沒有沖壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基本方法： 爆破穿孔——材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一個(gè)凹坑， 然后由與激光束同軸的氧 流很快將熔融材料去除形成一個(gè)孔。 一般孔的大小與板厚有關(guān)， 爆破穿孔平均直徑為板厚的 一半， 因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大， 且不圓， 不宜在加工精度要求較高的零件上使用， 只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時(shí)相同，飛濺較大。 脈沖穿孔——采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化， 常用空氣或氮?dú)庾鳛?輔助氣體，以減少因放熱氧化使孔擴(kuò)展，氣體壓力較切割時(shí)的氧氣壓力小。每個(gè)脈沖激光只 產(chǎn)生小的微粒噴射，逐步深入，因此厚板穿孔時(shí)間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成，立即將輔助 氣體換成氧氣進(jìn)行切割。這樣穿孔直徑較小，其穿孔質(zhì)量優(yōu)于爆破穿孔。為此所使用的激光 器不但應(yīng)具有較高的輸出功率；更重要的是光束的時(shí)間和空間特性，因此一般橫流 CO2 激 光器不能適應(yīng)激光切割的要求。 此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統(tǒng)， 以實(shí)現(xiàn)氣體 種類、氣體壓力的切換及穿孔時(shí)間的控制。 在采用脈沖穿孔的情況下， 為了獲得高質(zhì)量的切口， 從工件靜止時(shí)的脈沖穿孔到工件等 速連續(xù)切割的過渡技術(shù)應(yīng)加以重視。從理論上講通?？筛淖兗铀俣蔚那懈顥l件，如焦距、噴 嘴位置、氣體壓力等，但實(shí)際上由于時(shí)間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中主 要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實(shí)，具體方法是改變脈沖寬度；改變脈沖頻率；同時(shí) 改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明，第 3 種效果最好。

      2.切割加工小孔（直徑小與板厚）變形情況的分析 這是因?yàn)闄C(jī)床（只針對大功率激光切割機(jī)）在加工小孔時(shí)不是采取爆破穿孔的方式，而 是用脈沖穿孔（軟穿刺）的方式，這使得激光能量在一個(gè)很小的區(qū)域過于集中，將非加工區(qū) 域也燒焦，造成孔的變形，影響加工質(zhì)量。這時(shí)我們應(yīng)在加工程序中將脈沖穿孔（軟穿刺） 方式改為爆破穿孔 （普通穿刺） 方式， 加以解決。 而對于較小功率的激光切割機(jī)則恰好相反， 在小孔加工時(shí)應(yīng)采取脈沖穿孔的方式才能取得較好的表面光潔度。

      3. 激光切割低碳鋼時(shí)，工件出現(xiàn)毛刺的解決方法 根據(jù) CO2 激光切割的工作和設(shè)計(jì)原理，分析得出以下幾點(diǎn)原因是造成加工件產(chǎn)生毛刺 的主要原因：激光焦點(diǎn)的上下位置不正確，需要做焦點(diǎn)位置測試，根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量進(jìn)行調(diào) 整；激光的輸出功率不夠，需要檢查激光發(fā)生器的工作是否正常，如果正常，則觀察激光控 制按鈕的輸出數(shù)值是否正確， 加以調(diào)整； 切割的線速度太慢， 需要在操作控制時(shí)加大線速度； 切割氣體的純度不夠，需要提供高質(zhì)量的切割工作氣體；激光焦點(diǎn)偏移，需要做焦點(diǎn)位置測 試，根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量進(jìn)行調(diào)整；機(jī)床運(yùn)行時(shí)間過長出現(xiàn)的不穩(wěn)定性，此時(shí)需要關(guān)機(jī)重新啟 動(dòng)。

      4. 激光切割加工不銹鋼和敷鋁鋅板時(shí)，工件有毛刺產(chǎn)生的分析 以上情況的出現(xiàn)， 首先考慮切割低碳鋼時(shí)出現(xiàn)毛刺的因素， 但不可簡單地加快切割速度， 因?yàn)樵黾铀俣扔袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)板材切割不穿的情況， 此種情況在加工敷鋁鋅板時(shí)尤為突出。 這時(shí) 應(yīng)綜合考慮機(jī)床的其他因素加以解決，如噴嘴是否要更換，導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定等。

      5. 激光未完全切割透狀態(tài)的分析 分析后可以發(fā)現(xiàn)下面的幾種情況是產(chǎn)生加工不穩(wěn)定的主要情況： 激光頭噴嘴的選擇與加 工板厚不匹配；激光切割線速度過快，需要操作控制減小線速度；另外，還需要特別注意的 是，在 L3030 激光切割機(jī)切割 5mm 以上碳素鋼板時(shí)需要更換 7.5〃焦距的激光鏡片。

      6. 切割低碳鋼時(shí)出現(xiàn)非正常火花的解決方法 這種情況會(huì)影響零件的切割斷面光潔度加工質(zhì)量。 此時(shí)在其他參數(shù)都正常的情況下， 應(yīng) 考慮以下情況： 激光頭噴嘴 NOZZEL 的損耗， 應(yīng)及時(shí)更換噴嘴。 在無新噴嘴更換的情況下， 應(yīng)加大切割工作氣體壓力；噴嘴與激光頭連接處螺紋松動(dòng)。此時(shí)應(yīng)立即暫停切割，檢查激光 頭連接狀態(tài)，重新上好螺紋。

       7. 激光切割加工時(shí)穿刺點(diǎn)的選擇 激光切割加工時(shí)激光束的工作原理是： 在加工過程中， 材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心 形成一個(gè)凹坑， 然后由與激光束同軸的工作氣流很快將熔融材料去除形成一個(gè)孔。此孔類 似于線切割的穿線孔， 激光束以此孔為加工啟始點(diǎn)進(jìn)行輪廓切割， 通常情況下飛行光路激光 束的走線方向和被加工零件切割輪廓的切線方向垂直。 因此， 激光束在開始穿透鋼板時(shí)到進(jìn)入零件輪廓切割的這一段時(shí)間， 其切割速度在矢量 方向上將有一個(gè)很大的改變，即矢量方向的 90° 旋轉(zhuǎn)，由垂直于切割輪廓的切線方向轉(zhuǎn)為與 切割輪廓的切線重合，即與輪廓切線的夾角為 0° 。這樣就會(huì)在被加工材料的切割斷面上流 下比較粗糙的切割面，這主要是在短時(shí)間內(nèi)，激光束在移動(dòng)中的矢量方向變化很快所至。因 此在采用激光切割加工零件時(shí)就要注意這方面的情況。 一般， 在設(shè)計(jì)零件對表面切割斷口沒 有粗糙度要求時(shí)， 可以在激光切割編程時(shí)不做手動(dòng)處理， 讓控制軟件自動(dòng)產(chǎn)生穿刺點(diǎn)； 但是， 當(dāng)設(shè)計(jì)對所要加工的零件切割斷面有較高粗糙度要求時(shí)， 就要注意到這個(gè)問題， 通常需要在 編激光切割程序時(shí)對激光束的啟始位置做手動(dòng)調(diào)整， 即人工對于穿刺點(diǎn)的控制。 需要把激光 程序原來產(chǎn)生的穿刺點(diǎn)移到需要的合理位置，以達(dá)對加工零件表面精度的要求。