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管材激光切割系统的关键技术有哪些?

发布时间:2021/3/4 11:09:00 来源:http://www.1688jiuming.com/news566195.html

金属管广泛应用于飞机制造、工程机械、汽车工业、石油化工、农业机械等行业。由于应用场景不同,金属管材需要加工成不同形状和尺寸的零件,以满足不同行业的需求。先进的激光加工技术特别适用于各种金属管材加工。如今,管道激光切割系统正朝着高灵活性、高自动化的方向发展,可以实现小批量、多品种不同材料的生产模式。

因此,只有了解并突破“管材激光切割系统关键技术”,系统设备供应商才能在金属管道切割领域有更广阔的发展前景。

光导聚焦系统

导光聚焦系统的作用是将激光发生器输出的光束引导到聚焦光路的切割头。对于激光切割管,要获得高质量的切割缝,就需要聚焦小直径、高功率的光束。这使得激光发生器输出低阶模式。为了获得更小的光束聚焦直径,激光器的横向模阶越小,基模越好。切割管后,通过切割小焦点的透镜,可以获得高质量的激光束。

切割头轨迹控制

激光切管材加工管属于空间曲面的形状比较复杂,如果使用传统的方法编程处理会有一定的困难,这就要求操作员根据加工工艺要求,选择正确的加工路径和合适的参考点,使用数控系统来记录每个轴饲料情况和参考点坐标的值,然后通过激光切割系统记录加工过程的坐标值并生成加工程序。

如何控制激光切割的焦点位置是影响切割质量的一个重要因素。通过自动测量和控制装置,使焦点相对于工件表面的垂直方向不发生改变,是激光切割管的关键技术之一。通过控制激光焦点位置和激光加工系统的集成线性轴(x y z),激光切割头的运动更光和灵活,和焦点的位置可以是众所周知的,以避免切头和切管之间的碰撞或其他对象的过程中处理。

主要工艺参数的影响

(1)光功率的影响。

对于连续波输出激光发生器,激光功率的大小将对激光切割产生重要影响。从理论上讲,管道切割设备的激光功率越高,切割速度越快。但是,结合管道本身的特点,切割功率并不是好的选择。当切割功率增加时,激光本身的模式会发生变化,从而影响激光束的聚焦。在实际的加工中,我们往往选择在小于功率的情况下使焦点得到高功率密度,这样才能保证激光切割的效率和质量。

(2)切削速度的影响。

为了获得更好的切割质量,激光切割管材时切割速度须在一定范围内。如果切割速度太慢,过多的热量会积聚在管道表面,热影响区会变大,缝隙会变宽,排出的热熔料会灼伤切口表面,使切口表面粗糙。当切割速度增加时,管周平均割缝宽度变小,且管径越小,影响越明显。随着切割速度的增加,激光作用时间缩短,管道吸收的总能量减少,管道前端温度降低,狭缝宽度减小。如果切割速度过快,管材不能被切断或连续切断,从而影响整体切割质量。

(3)管径的影响。

激光切割管道时,管道本身的特性也会对加工过程产生很大的影响。例如,管径的大小对加工质量有显著影响。通过对激光切割薄壁无缝钢管的研究发现,在激光切割管设备的各种工艺参数不变的情况下,管道的直径不断增大,切割缝的宽度也会增大。

(4)辅助气体的种类和压力。

切削非金属和部分金属管道时,可采用压缩空气或惰性气体(如氮气)作为辅助气体,而大多数金属管道可采用活性气体(如氧气)。在确定辅助气体类型后,确定辅助气体的压力是非常重要的。当小壁厚管道以较高速度切割时,应增大辅助气体压力,防止挂渣在切口内;当管道壁厚较大或切割速度较慢时,应适当降低辅助气体压力,防止管道被贯通或连续切割。

在激光切割管中,光束聚焦的位置也是非常重要的。当焦点处于良好位置时,切割缝小,切割效率高,切割效果好。

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