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更好的材料,更好的激光切割

发布时间:[2019-06-21 11:23:23]

    就激光切割机而言言,较轻规格的库存提供了更大的激光调整灵活性,而较厚的库存提供了较小的工艺参数窗口,以获得良好的切割边缘。窗口越小,拨入激光切割参数以获得最佳切割就越具挑战性。

任何将机器推到其材料厚度限制的操作员都非常了解这一点,并且直观地说是有意义的。机器变量比比皆是:气体流量,激光功率,焦点,切口宽度设置,门控或脉冲频率。(较重的材料往往对较低的选通频率反应良好,这会在相同的激光功率水平下将更多的热量投入到切口中。)

    但是这些变量只能推动到目前为止; 在某种程度上,唯一可以在很大程度上改进的变量是材料质量。该研究基本上量化了这种经验,但它也表明,在任何厚度下,材料表面质量对切割质量都有很大的影响。

    什么定义激光切割机的“质量”材料?当然,它必须是平的,但也必须是平滑的 - 研究量化了这个假设。对于苹果与苹果的比较,切割参数保持在机器的出厂设置; 切割速度是在运行之间改变的唯一参数。

    该研究测试了三种热轧材料。它首先直接切割,热轧材料,氧化皮夹层和所有通常称为热轧黑色(HR-黑色)。该研究还测试了热轧酸洗和涂油(HRP&O)材料以及喷砂材料,包括热轧喷砂(HR喷砂)板和喷砂板。

与HR-black和喷砂相比,HRP&O在薄和厚材料中表现出更高的平均切削速度。

使用超过1,500次生产运行切割不同等级和厚度,介于0.05和1英寸之间。爆破材料具有最窄的切割速度窗口,而HRP&O提供最宽的窗口。数据还表明,使用HRP和O可以实现更高的切割速度。

片状刻度和切割质量

    当您考虑激光切割机的切割基础时,该研究的结果是有意义的。经过酸洗和涂油后,HRP&O具有光滑,干净的表面,使激光产生更加一致的切割效果。

    良好的优势来自于基本切削参数之间的相互作用,包括辅助气体压力和梁的焦点位置,即切口的最热点。焦点的位置,无论是在上方,在表面还是在材料内,都决定了焦点的深度。焦点深度越一致,切割参数产生一致结果的可能性就越大。

    这就是热轧钢激光切割的挑战。在微观层面上,HR-black的鳞片状表面有凹陷和凹坑,这些改变了激光的焦深。这会不断改变切割中的热量水平,这会摒弃其他切割参数。

    当激光去除水垢夹套的部分时,薄片会落入熔池中,这反过来会导致切割区域的爆裂和条纹。如果你看到一个光滑的部分边缘,然后突然间在短距离内突然间再次变得光滑,那么很可能是规模的碎片进入切口并引起井喷。由辅助气体携带,这些薄片成为切割板边缘的“切割工具”。

    重型激光切割机不一定是坏的,特别是在厚板上,只要夹克是一致的(这就是为什么一些材料供应商会通过抛光表面来制备HR-黑色)。刻度护套有助于沿着材料表面分布光束的热量。问题是重型夹克通常不完全粘附在材料表面的所有位置。它们可以是松散的和片状的,这不允许来自梁的热量均匀分布并且均匀地消散。这使得切割过程更难控制。

    在激光切割机中,这种宽松的片状夹克也可以创造出一些可能是切割热轧材料的最大障碍:尺度夹套和材料表面之间的气隙。现在几乎就像激光束必须切割两个表面一样:刻度护套的顶部和基底材料。在光束撞击刻度并穿过该气隙到达基板表面之后,其温度(能量)下降。剥落尺度使问题变得更糟。如前所述,薄片可以脱落并落入熔池中。辅助气体可以使碎屑吹过切口(吹出),或甚至可以升高更多的水垢,使热量进入水垢夹套,导致不受控制的热量扩散。

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