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，經常會遇到各種問題，以下是七種常見問題和通常的解決辦法：

     1.切割穿孔技術 任何一種熱切割技術， 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小孔。 之前在激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一個孔， 然后再用激光從小孔處開始進行切割。 對 于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法： 爆破穿孔——材料經連續(xù)激光的照射后在中心形成一個凹坑， 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孔。 一般孔的大小與板厚有關， 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， 常用空氣或氮氣作為 輔助氣體，以減少因放熱氧化使孔擴展，氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只 產生小的微粒噴射，逐步深入，因此厚板穿孔時間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成，立即將輔助 氣體換成氧氣進行切割。這樣穿孔直徑較小，其穿孔質量優(yōu)于爆破穿孔。為此所使用的激光 器不但應具有較高的輸出功率；更重要的是光束的時間和空間特性，因此一般橫流 CO2 激 光器不能適應激光切割的要求。 此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統(tǒng)， 以實現(xiàn)氣體 種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。 在采用脈沖穿孔的情況下， 為了獲得高質量的切口， 從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等 速連續(xù)切割的過渡技術應加以重視。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，但實際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產中主 要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實，具體方法是改變脈沖寬度；改變脈沖頻率；同時 改變脈沖寬度和頻率。實際結果表明，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 這是因為機床（只針對大功率激光切割機）在加工小孔時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，影響加工質量。這時我們應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則恰好相反， 在小孔加工時應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，工件出現(xiàn)毛刺的解決方法 根據 CO2 激光切割的工作和設計原理，分析得出以下幾點原因是造成加工件產生毛刺 的主要原因：激光焦點的上下位置不正確，需要做焦點位置測試，根據焦點的偏移量進行調 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， 加以調整； 切割的線速度太慢， 需要在操作控制時加大線速度； 切割氣體的純度不夠，需要提供高質量的切割工作氣體；激光焦點偏移，需要做焦點位置測 試，根據焦點的偏移量進行調整；機床運行時間過長出現(xiàn)的不穩(wěn)定性，此時需要關機重新啟 動。

      4. 激光切割加工不銹鋼和敷鋁鋅板時，工件有毛刺產生的分析 以上情況的出現(xiàn)， 首先考慮切割低碳鋼時出現(xiàn)毛刺的因素， 但不可簡單地加快切割速度， 因為增加速度有時會出現(xiàn)板材切割不穿的情況， 此種情況在加工敷鋁鋅板時尤為突出。 這時 應綜合考慮機床的其他因素加以解決，如噴嘴是否要更換，導軌運動不穩(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 激光切割機切割 5mm 以上碳素鋼板時需要更換 7.5〃焦距的激光鏡片。

      6. 切割低碳鋼時出現(xiàn)非正?；鸹ǖ慕鉀Q方法 這種情況會影響零件的切割斷面光潔度加工質量。 此時在其他參數(shù)都正常的情況下， 應 考慮以下情況： 激光頭噴嘴 NOZZEL 的損耗， 應及時更換噴嘴。 在無新噴嘴更換的情況下， 應加大切割工作氣體壓力；噴嘴與激光頭連接處螺紋松動。此時應立即暫停切割，檢查激光 頭連接狀態(tài)，重新上好螺紋。

       7. 激光切割加工時穿刺點的選擇 激光切割加工時激光束的工作原理是： 在加工過程中， 材料經連續(xù)激光的照射后在中心 形成一個凹坑， 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進行輪廓切割， 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到進入零件輪廓切割的這一段時間， 其切割速度在矢量 方向上將有一個很大的改變，即矢量方向的 90° 旋轉，由垂直于切割輪廓的切線方向轉為與 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，這主要是在短時間內，激光束在移動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就要注意這方面的情況。 一般， 在設計零件對表面切割斷口沒 有粗糙度要求時， 可以在激光切割編程時不做手動處理， 讓控制軟件自動產生穿刺點； 但是， 當設計對所要加工的零件切割斷面有較高粗糙度要求時， 就要注意到這個問題， 通常需要在 編激光切割程序時對激光束的啟始位置做手動調整， 即人工對于穿刺點的控制。 需要把激光 程序原來產生的穿刺點移到需要的合理位置，以達對加工零件表面精度的要求。