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影響三維機械手激光切割機的切（qiē）割質量因素
作者：宅男视频APP污激光 來源：宅男视频APP污激光（guāng） 時間（jiān）：2019-10-29
影響三維機械手激（jī）光切割機的切割質（zhì）量因素。東莞激光（guāng）切割機設備廠家——三維機械手激光切割機，采用關節式6軸（zhóu）機械手與光纖激光器切割頭以及切割軟（ruǎn）件組合而成。采（cǎi）用三維編程（chéng）編輯激光（guāng）切割的路徑，且可以實現離線編程實（shí）現模擬激光切割可以觀察（chá）切割路徑，三維機（jī）械手激光切割機的精（jīng）度相對（duì）台式平麵二維切割較低一點。但（dàn）完美實現完成三維異形件的激光切割。隨著工業化的快（kuài）速（sù）發展，使用三維機械手激光切割（gē）機的客戶越（yuè）來也多（duō），他們雖然對設備有一定的（de）了解，但在操作中仍然出現控製不了切割的質量情況出現。今天小（xiǎo）編在這裏為大家講解下影線（xiàn）切割質量（liàng）因素有哪些（xiē）？
1.切割速度對切割質量的（de）影響
對給定的激光功（gōng）率密度和材料，切割速（sù）度符（fú）合於一個經（jīng）驗式（shì），隻要在通閾值以（yǐ）上，材料的切（qiē）割速度與激光功率密度成正比，即增加功率密度可提高切割速度。這裏所指的功率密度不但與激光輸出功率有關，而且與光束質量（liàng）模式有關。另外（wài），光（guāng）束聚焦係統的特征，即聚焦後的光斑（bān）大（dà）小也對（duì）激光切割有很大的影響。
切割速（sù）度與（yǔ）被（bèi）切割材料的密（mì）度（比重）和厚（hòu）度成反比。當其他參數保持不（bú）變（biàn），提高切（qiē）割速度的因素（sù）是：提高功（gōng）率（在一定範圍內（nèi），如500～2 000W）；改（gǎi）善光束模式（如從高階模到低階模直（zhí）至TEM00）；減小聚焦光斑尺寸（如采用短焦距透鏡聚焦）；切割（gē）低起始（shǐ）蒸發能的材料（如塑料、有機玻璃等）；切割低密度材料（liào）（如白鬆木等）；切割薄型材料（liào）。
特別對（duì）金屬材料而言，在其他工（gōng）藝變量保持恒定的情（qíng）況下，激光切割速度可以有一個相對調節範（fàn）圍而仍能保持較滿意的切（qiē）割質量，這種調節範圍在切割薄（báo）金屬時顯得比厚件（jiàn）稍寬。有時，切割速度偏慢也會導致排出熱融材料燒（shāo）蝕口表麵，使切麵很粗糙。
2.焦點位置調整對切割質量的影響
由於激光功率密度對切割速度影響很大，透鏡焦長的選擇是個重要問題。激光束聚焦後光斑大小與透鏡（jìng）焦長成正比，光束經短焦長透鏡聚焦後光斑尺寸很小，焦點處功率密度很高，對（duì）材料切割很有利；但它的缺點是（shì）焦深很短，調節（jiē）餘量小，一般比較適用於高（gāo）速切割薄型材料。由於長焦長透鏡有較寬焦深，隻要具有（yǒu）足夠功率密度，比較適合切割厚工件。
在確定使用何種焦（jiāo）長（zhǎng）的透鏡以後，焦點（diǎn）與工件表麵的相對位置對保證切割質量尤（yóu）為重（chóng）要。由於焦點處功率（lǜ）密度高，大多數情況下，切割（gē）時焦點（diǎn）位置剛處（chù）在工件表麵（miàn），或稍微在表麵以下。在整個（gè）切割過程中，確保焦點與工件相對位置恒定是獲得穩定的切割質量的重要條件。有時，透鏡工作中因冷卻（què）不善而受熱從而引起焦長變（biàn）化（huà），這就需要及時調整焦點位置。
當焦點處於較佳位置時，割縫較小、效（xiào）率較高，較佳切割（gē）速度可獲得（dé）較佳切割結果。
在大多數應用情況下，光束焦點調整到剛處於噴嘴下。噴嘴與（yǔ）工（gōng）件（jiàn）表麵間距一般為1.5mm左右。
3.輔助氣體壓力對切割質量的影響
一（yī）般情況下，材料切割（gē）都需要使用輔助氣體，問題主要牽涉到輔助氣體的（de）類型和（hé）壓力。通常，輔助氣體與激光束同軸噴出，保（bǎo）護透鏡免受汙（wū）染並吹（chuī）走（zǒu）切（qiē）割區底部熔渣。對非（fēi）金屬材料和部（bù）分金（jīn）屬材料，使用壓縮空氣或惰性（xìng）氣體，處理（lǐ）融化和蒸發材料（liào），同（tóng）時抑製切割區過度燃燒。
對大多數金屬激光切割則使用活性氣體（隻要是O2），形成與熾熱金屬發生氧化放熱反應，這部分附加熱量可提高切割速度1／3～1／2。
在（zài）確保輔助氣體前提下，氣體壓力大小是個極為重要的因（yīn）素。當高速切割薄（báo）型材料時，需要較高的氣體壓力以防止切口背麵粘渣（熱粘渣到工件上還會損傷切（qiē）邊）。當材料厚度增加或切割（gē）速度較慢時則氣體壓力宜適當降低（dī），為了防止塑料切邊霜化（huà），也以較低氣體壓力切割為好。
激光切割實踐表明，當輔助氣體（tǐ）為氧氣時，它（tā）的純度對切割（gē）質量有明顯影響。氧氣（qì）純度降低2％會降低50％的切割（gē）速度，並（bìng）導致切口（kǒu）質量明顯變差。
對給定的激光功（gōng）率密度和材料，切割速（sù）度符（fú）合於一個經（jīng）驗式（shì），隻要在通閾值以（yǐ）上，材料的切（qiē）割速度與激光功率密度成正比，即增加功率密度可提高切割速度。這裏所指的功率密度不但與激光輸出功率有關，而且與光束質量（liàng）模式有關。另外（wài），光（guāng）束聚焦係統的特征，即聚焦後的光斑（bān）大（dà）小也對（duì）激光切割有很大的影響。
切割速（sù）度與（yǔ）被（bèi）切割材料的密（mì）度（比重）和厚（hòu）度成反比。當其他參數保持不（bú）變（biàn），提高切（qiē）割速度的因素（sù）是：提高功（gōng）率（在一定範圍內（nèi），如500～2 000W）；改（gǎi）善光束模式（如從高階模到低階模直（zhí）至TEM00）；減小聚焦光斑尺寸（如采用短焦距透鏡聚焦）；切割（gē）低起始（shǐ）蒸發能的材料（如塑料、有機玻璃等）；切割低密度材料（liào）（如白鬆木等）；切割薄型材料（liào）。
特別對（duì）金屬材料而言，在其他工（gōng）藝變量保持恒定的情（qíng）況下，激光切割速度可以有一個相對調節範（fàn）圍而仍能保持較滿意的切（qiē）割質量，這種調節範圍在切割薄（báo）金屬時顯得比厚件（jiàn）稍寬。有時，切割速度偏慢也會導致排出熱融材料燒（shāo）蝕口表麵，使切麵很粗糙。
由於激光功率密度對切割速度影響很大，透鏡焦長的選擇是個重要問題。激光束聚焦後光斑大小與透鏡（jìng）焦長成正比，光束經短焦長透鏡聚焦後光斑尺寸很小，焦點處功率密度很高，對（duì）材料切割很有利；但它的缺點是（shì）焦深很短，調節（jiē）餘量小，一般比較適用於高（gāo）速切割薄型材料。由於長焦長透鏡有較寬焦深，隻要具有（yǒu）足夠功率密度，比較適合切割厚工件。
在確定使用何種焦（jiāo）長（zhǎng）的透鏡以後，焦點（diǎn）與工件表麵的相對位置對保證切割質量尤（yóu）為重（chóng）要。由於焦點處功率（lǜ）密度高，大多數情況下，切割（gē）時焦點（diǎn）位置剛處（chù）在工件表麵（miàn），或稍微在表麵以下。在整個（gè）切割過程中，確保焦點與工件相對位置恒定是獲得穩定的切割質量的重要條件。有時，透鏡工作中因冷卻（què）不善而受熱從而引起焦長變（biàn）化（huà），這就需要及時調整焦點位置。
當焦點處於較佳位置時，割縫較小、效（xiào）率較高，較佳切割（gē）速度可獲得（dé）較佳切割結果。
在大多數應用情況下，光束焦點調整到剛處於噴嘴下。噴嘴與（yǔ）工（gōng）件（jiàn）表麵間距一般為1.5mm左右。
3.輔助氣體壓力對切割質量的影響
一（yī）般情況下，材料切割（gē）都需要使用輔助氣體，問題主要牽涉到輔助氣體的（de）類型和（hé）壓力。通常，輔助氣體與激光束同軸噴出，保（bǎo）護透鏡免受汙（wū）染並吹（chuī）走（zǒu）切（qiē）割區底部熔渣。對非（fēi）金屬材料和部（bù）分金（jīn）屬材料，使用壓縮空氣或惰性（xìng）氣體，處理（lǐ）融化和蒸發材料（liào），同（tóng）時抑製切割區過度燃燒。
對大多數金屬激光切割則使用活性氣體（隻要是O2），形成與熾熱金屬發生氧化放熱反應，這部分附加熱量可提高切割速度1／3～1／2。
在（zài）確保輔助氣體前提下，氣體壓力大小是個極為重要的因（yīn）素。當高速切割薄（báo）型材料時，需要較高的氣體壓力以防止切口背麵粘渣（熱粘渣到工件上還會損傷切（qiē）邊）。當材料厚度增加或切割（gē）速度較慢時則氣體壓力宜適當降低（dī），為了防止塑料切邊霜化（huà），也以較低氣體壓力切割為好。
激光切割實踐表明，當輔助氣體（tǐ）為氧氣時，它（tā）的純度對切割（gē）質量有明顯影響。氧氣（qì）純度降低2％會降低50％的切割（gē）速度，並（bìng）導致切口（kǒu）質量明顯變差。
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