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如何控制激光切割机的切割质量

1.切割速度对切割质量的影响

对给定的激光功率密度和材料,切割速度符合于一个经验式,只要在通阈值以上,材料的切割速度与激光功率密度成正比,即增加功率密度可提高切割速度。这里所指的功率密度不但与激光输出功率有关,而且与光束质量模式有关。另外,光束聚焦系统的特征,即聚焦后的光斑大小也对激光切割有很大的影响。

切割速度与被切割材料的密度(比重)和厚度成反比。当其他参数保持不变,提高切割速度的因素是:提高功率(在一定范围内,如500~2 000W);改善光束模式(如从高阶模到低阶模直至TEM00);减小聚焦光斑尺寸(如采用短焦距透镜聚焦);切割低起始蒸发能的材料(如塑料、有机玻璃等);切割低密度材料(如白松木等);切割薄型材料。

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特别对金属材料而言,在其他工艺变量保持恒定的情况下,激光切割速度可以有一个相对调节范围而仍能保持较满意的切割质量,这种调节范围在切割薄金属时显得比厚件稍宽。有时,切割速度偏慢也会导致排出热融材料烧蚀口表面,使切面很粗糙。

2.焦点位置调整对切割质量的影响

由于激光功率密度对切割速度影响很大,透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦后光斑大小与透镜焦长成正比,光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小,焦点处功率密度很高,对材料切割很有利;但它的缺点是焦深很短,调节余量小,一般比较适用于高速切割薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,比较适合切割厚工件。

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