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钣金激光切割加工是利用高功率密度激光束照射材料,使其迅速加热*汽化温度并蒸发形成切缝的工艺,具有精度高、速度快、切口光滑等优势。但在加工过程中,需关注以下细节以确保质量与效率:
一、加工前准备细节
材料选择与预处理材料适配性:根据切割需求选择合适材料,如碳钢、不锈钢、铝合金等。不同材料对激光吸收率不同,例如,铝合金反射率高,需更高功率或特殊涂层处理。
表面清洁:彻底清除材料表面油污、锈迹、氧化层等杂质,避免切割时产生飞溅或毛刺。例如,使用丙酮擦拭不锈钢表面,或通过喷砂处理增加表面粗糙度。
材料固定:确保材料平整放置在工作台上,避免切割过程中因振动导致偏差。对于薄板,可使用磁性夹具或真空吸附台固定。
设备检查与参数预设激光器状态:检查激光器输出功率是否稳定,光束质量是否达标(如基模光斑)。若激光器老化,需及时更换或校准。
辅助气体选择:根据材料类型选择辅助气体(如氧气、氮气、空气)。例如,切割碳钢时用氧气助燃,提高切割速度;切割不锈钢时用氮气防止氧化。
参数预设:通过试切确定*佳参数组合,包括激光功率、切割速度、焦点位置、气体压力等。例如,切割2mm碳钢时,功率可设为1500W,速度2000mm/min,焦点位置在材料表面下方0.5mm。
二、加工过程控制细节
焦点位置动态调整自动对焦系统:利用传感器实时监测材料表面高度变化,自动调整焦点位置,确保切割质量均匀。例如,在切割波浪形板材时,自动对焦可避免局部过烧或切不透。
手动校准:对于无自动对焦功能的设备,需定期手动校准焦点,尤其在更换材料或加工不同厚度时。
切割路径优化微连接设计:在切割复杂图形时,在关键部位保留微小连接点(宽度约0.1-0.3mm),防止零件脱落或变形。切割完成后,再通过轻微敲击或机械加工去除连接点。
引线设置:在切割起始点设置引线(长度约5-10mm),引导激光平稳启动,避免起始端烧蚀或毛刺。引线宽度应略大于切割缝宽。
路径规划:优先切割内孔,再切割外轮廓,减少热变形影响。对于多零件加工,合理安排切割顺序,避免重复加热同一区域。
实时监控与调整切割质量监测:通过摄像头或传感器实时观察切割过程,检查是否有异常现象(如火花飞溅、熔渣堆积、切割缝偏移等)。若发现问题,立即暂停并调整参数。
气体流量控制:确保辅助气体流量稳定,避免因气压波动导致切割质量下降。例如,切割厚板时需增大气体流量以吹散熔渣。
三、加工后处理细节
去毛刺与清洁机械去毛刺:使用砂纸、锉刀或振动研磨机去除切割边缘毛刺,尤其对精密零件需严格控制毛刺高度(通常≤0.1mm)。
化学清洗:用碱液或酸液浸泡清洗零件,去除油污和氧化层。例如,不锈钢零件可用硝酸溶液清洗,铝合金零件可用氢氧化钠溶液清洗。
干燥处理:清洗后用压缩空气吹干或烘干,防止零件生锈。
质量检测与记录尺寸检测:使用卡尺、千分尺等工具检测零件尺寸是否符合公差要求(如±0.05mm)。
表面质量检查:观察切割面粗糙度、垂直度、有无裂纹等缺陷。例如,切割面粗糙度应≤Ra3.2μm。
记录保存:记录加工参数、材料批次、检测结果等信息,便于追溯和优化工艺。
四、安全与环保细节
安全防护措施激光防护:操作人员需佩戴激光防护眼镜,防止眼睛受伤。设备周围设置激光安全围栏,避免无关人员进入。
防火防爆:切割易燃材料(如木材、塑料)时,需配备灭火器,并在加工区域设置排风系统,及时排出可燃气体。
电气安全:定期检查设备接地是否良好,避免漏电事故。
环保处理废气处理:安装废气净化装置,过滤切割产生的烟尘和有害气体(如氮氧化物、挥发性有机物)。
废料回收:对切割产生的边角料进行分类回收,提高材料利用率。例如,将不锈钢废料回炉重炼,降低成本。