Основы лазерной резки: Руководство по оптимальным параметрам

Последнее обновление:
24 января, 2024

Оглавление

Основные параметры лазерной резки включают в себя мощность и скорость лазерной резки, фокусное расстояние линзы и положение фокусной точки, форму сопла и расстояние от сопла до поверхности заготовки, а также тип и давление вспомогательного газа.

Мощность и скорость лазерной резки

Скорость резки - важнейший параметр для резки. Во время резки скорость резания должна определяться в зависимости от мощности лазера, давления газа и толщины заготовки. Она увеличивается с ростом мощности лазера и давления газа и уменьшается с увеличением толщины заготовки. Например, при резке 6-миллиметрового листа углеродистой стали скорость резки составляет 2,5 м/мин, а для 12-миллиметрового листа углеродистой стали - 0,8 м/мин.

Фокусное расстояние объектива и положение точки фокусировки (величина расфокусировки)

Меньшее фокусное расстояние линзы приводит к более высокой плотности мощности, но более мелкой фокусировке, что делает ее пригодной для высокоскоростной резки тонких материалов. И наоборот, большее фокусное расстояние объектива приводит к меньшей плотности мощности, но более глубокому фокусу, что делает его подходящим для медленной резки толстых материалов.

Влияние величины расфокусировки на ширину реза показано на рисунке 5-3. Обычно фокусную точку выбирают так, чтобы она располагалась примерно на 1/3 толщины пластины ниже поверхности заготовки, тогда ширина реза будет минимальной.

Рисунок 5-3: Влияние величины расфокусировки на ширину среза.

Форма сопла и расстояние от сопла до заготовки

(1) Выбор формы сопла

Форма и размер сопла - важнейшие параметры, влияющие на качество и эффективность лазерной резки. Для различных методов резки требуются сопла разной формы. Распространенные формы сопел для лазерной кислородной резки показаны на рис. 5-4.

Рисунок 5-4: Распространенные формы сопел, используемых в лазерной кислородной резке

(2) Расстояние от сопла до заготовки

Если сопло расположено слишком близко к поверхности заготовки, это влияет на способность сдувать разбрызганный расплавленный шлак. Однако если сопло находится слишком далеко от поверхности заготовки, это может привести к излишним потерям энергии. Для обеспечения стабильности резки расстояние от конца сопла до поверхности заготовки обычно контролируется в пределах 0,5-2 мм.

Типы и давление вспомогательного газа

При использовании кислорода в качестве вспомогательного газа для резки низкоуглеродистой стали в результате интенсивных реакций окисления выделяется большое количество тепла, что увеличивает скорость и толщину резки, а также позволяет получать срезы без шлака. Для резки нержавеющей стали часто используется смесь кислорода и азота, что приводит к улучшению качества резки по сравнению с использованием только кислорода.

Увеличение давления газа повышает способность удаления шлака и может привести к увеличению скорости резки. Однако чрезмерное давление может привести к образованию шероховатых поверхностей реза. Основные параметры и характеристики лазерной резки приведены в таблице 5-1.

Таблица 5-1: Основные параметры и характеристики лазерной резки

Материалы заготовокТолщина заготовки (мм)Мощность лазера (Вт)Скорость резки (см/мин)Режущий газХарактеристики и применение
99% алюмооксидная керамика0.7830Контролируемый перелом
Кристаллический кварц0.81360
Ферритовый лист0.22.5114
Сапфир1.2127
Кварцевая трубка-500400 штук в часЭкономия материала и высококачественная резка при резке кварцевых трубок, подходит для производства трубок для галогенных ламп
Ткань-20~250500~300ВоздухЭкономия материала, высококачественная резка, высокая эффективность, самофиксирующиеся края при резке тканей, подходит для изготовления лент для пишущих машинок, поверхностей зонтов, одежды и т.д.
Стеклянная трубка12.720000460ВоздухВысококачественная резка стеклянных трубок без износа инструмента
Дуб1630028ВоздухВысококачественная резка древесины, аккуратные режущие кромки, экономия материала, подходит для изготовления мебели
Сосна5020012.5Воздух
Плита из эпоксидной смолы на основе бора8.115000165ВоздухВысокая эффективность при резке плит из эпоксидной смолы с бором, отсутствие износа инструмента, подходит для производства авиационных компонентов
Низкоуглеродистая сталь1.5
3
1.0
6.0
16.25
35
300
300
1000
1000
4000
4000
300
200
900
100
114
50
КислородВысококачественная резка, экономия труда и материалов, может заменить фрезерование, штамповку и ножницы, используется при изготовлении приборных панелей, теплообменников и автомобильных деталей
30CrMnSi1.5
3.0
6.0
500
500
500
200
120
50
КислородМожет заменить фрезерование, штамповку и ножницы, высокая эффективность резки, высококачественная резка, используется в производстве авиационных компонентов, отсутствие деформации при резке, экономия материала и труда, используется в производстве авиационных компонентов, вертолетных роторов и т.д.
Нержавеющая сталь0.5
2.0
3.175
1.0
1.57
6.0
4.8
6.3
12
250
250
500
1000
1000
1000
2000
2000
2000
450
25
180
800
456
80
400
150
40
КислородОтсутствие деформации при резке, экономия материала и трудозатрат, используется в производстве компонентов самолетов, вертолетных роторов и т.д.
Титановый сплав3.0
8.0
10.0
40.0
250
250
250
250
1300
300
280
50
КислородБыстрая скорость резки, высококачественная резка, может заменить фрезерование, шлифование и химическое травление, экономия труда, высокая эффективность резки, используется в производстве авиационных компонентов
Алюминиевая сотовая панель с титановым покрытием30350500КислородОтсутствие деформации при резке, отсутствие повреждений на поверхности заготовки, высокая скорость резки, используется при производстве аэрокосмических деталей
Стальная пластина с двухсторонним покрытием0.5~2.0350300КислородЭкономия труда и материалов, не повреждает поверхностные покрытия при резке, используется в производстве кондиционеров
Запрос БЕСПЛАТНОГО предложения
Контактная форма

Последние сообщения
Будьте в курсе новых и интересных материалов на различные темы, включая полезные советы.
Поговорите с экспертом
Свяжитесь с нами
Наши инженеры по продажам готовы ответить на любые ваши вопросы и предоставить быстрое предложение с учетом ваших потребностей.

Запрос бесплатной цитаты

Контактная форма

Получить бесплатную цитату
Вы получите наш квалифицированный ответ в течение 24 часов.
Контактная форма