【現(xiàn)象】
使用4kW級(jí)輸出功率的發(fā)振器,用氧氣輔助氣體進(jìn)行薄板高速切割時(shí),切割速度可以設(shè)定在lOm/min以上。但是,隨著板材厚度的增加,加工速度會(huì)變慢,當(dāng)厚度超過(guò)19mm時(shí),加工速度將低于1ⅡL/min。如果切割形狀中存在尖角,則尖角部分就很容易在加工中被熔掉(如圖1.3—1所示),且角度越小,尖角部分就越會(huì)被熔掉。
【原理】
如圖1.3-2所示,尖角之所以會(huì)被熔掉,是因?yàn)榧す馐?jīng)過(guò)尖角時(shí)尖角部分已處高溫,再照射激光就會(huì)引起異常燃燒,導(dǎo)致尖角被熔掉。解決方法就是讓激光的切割速度大于熱的傳導(dǎo)速度,也就是說(shuō)要讓尖角部分的切割完成在材料被加熱之前。
A 激光高速切割
在我們的加工實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)把激光切割速度設(shè)在2m/min以上時(shí),尖角前端被熔掉的現(xiàn)象就開(kāi)始減輕。圖1.3—3是在6mm厚板材上切割600尖角時(shí)的照片。切割條件是:3kW輸出功率,3m/min的切割速度,在此條件下尖角前端沒(méi)有出現(xiàn)被熔掉的現(xiàn)象。表1.3_1中列舉了不同厚度的碳鋼材料在激光切割速度為2m/min以上時(shí)歷需發(fā)振器的輸出功率。隨著板厚的增加,所需發(fā)振器的輸出功率也是相當(dāng)大的。選擇發(fā)振器時(shí),要綜合考慮運(yùn)行成本等因素,力爭(zhēng)做出的選擇。
B 激光脈沖切割
如果發(fā)振器是不能設(shè)定為高速切割條件的低功率發(fā)振器,則可將條件設(shè)定為脈沖條件,這樣也可有效防止出現(xiàn)被熔掉的現(xiàn)象。圖1. 3-4顯示的是低速條件時(shí)脈沖切割參數(shù)與尖角前端被熔掉的關(guān)系。在平均輸出功率一定的前提下,脈沖的峰值功率越大頻率越低,則每一個(gè)脈沖內(nèi)不照射光束的時(shí)間就會(huì)加長(zhǎng),冷卻時(shí)間也因而變長(zhǎng),尖角前端被熔掉的現(xiàn)象也就可以得到減輕。在設(shè)定脈沖峰值功率及頻率時(shí),須注意與切割速度的平衡,進(jìn)行的設(shè)定。