激光加工中毛刺产生的原因及影响
发布时间:2023-09-13
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作者:小编
通过理解激光切割上下料工作原理和日常实践,总结出毛刺产生的原因主要有六个方面:⑴激光束焦点上下位置偏差导致能量不集中,工件气化不充分,熔渣堆积不易脱落,容易产生毛刺;⑵激光输出功率不足以有效蒸发金属,造成大量的熔渣和毛刺;⑶激光切割机的辅助气体种类、纯度、吹除压力达不到要求,引起毛刺;···
通过理解激光切割上下料工作原理和日常实践,总结出毛刺产生的原因主要有六个方面:
⑴激光束焦点上下位置偏差导致能量不集中,工件气化不充分,熔渣堆积不易脱落,容易产生毛刺;
⑵激光输出功率不足以有效蒸发金属,造成大量的熔渣和毛刺;
⑶激光切割机的辅助气体种类、纯度、吹除压力达不到要求,引起毛刺;
⑷激光切割工作时切割速度太慢,破坏了切割面表面质量,产生毛刺;
⑸激光切割机的工作时间太长,造成设备工作状态不稳定,也会引起毛刺;
⑹激光切割设备存在不足,如激光底座锯齿状托盘的锯齿深度小、锥度不足,因而与板材接触面积过大,造成加工时激光击穿受阻、气体流通阻塞,易产生熔渣附着、熔渣反弹,形成毛刺。
工件边角存在毛刺将严重影响后续折弯、焊接、装配精度,对于操作人员也存在着一定的安全隐患。带毛刺工件如果应用在我司生产的环网柜气箱上,对气密性会有很大影响;应用在电气系统时,也会因毛刺脱落造成回路短路或使磁场受到破坏,影响系统正常工作或带来其他危害。
激光加工中预防毛刺产生的方法
调整设备参数
根据不同的加工材料反复实践调整其功率、气压、流量、焦距、进给速度等参数直至最佳状态,保存记录数据方便后续批量加工,只依靠机器提供的参数是割不出精美工件的。
选择辅助气体
辅助气体应用也会对加工质量造成影响,因此要根据不同的加工材料来选择不同的辅助气体。如切割不锈钢,推荐使用氮气作为辅助气体,氮气通常被称为惰性气体,激光加工时氮气不仅防止了激光切割的爆点现象,还使加热的端面不会瞬间氧化,切割的端面会更加光滑明亮。气体的纯度也很关键,尽量选择高纯度气体。
检查设备配件
对于使用年久的设备也会因其关键配件老化、污染、损坏而降低加工质量,产生毛刺。如透镜被油渍污染、有细小裂痕、割嘴受损等都会影响激光功率的传输。这些可以通过观察形成的光斑是否圆润来判断,若光斑圆润说明激光能量的横向分布均匀,切割质量高;也可以通过定期检查关键部件保证切割质量。
优化设备结构
在实际生产中可以根据所加工工件的不同进行设备结构改进。如激光底座锯齿状托盘与板材接触面积过大易产生毛刺,可以根据具体情况减少齿锥度、加大齿深,如图3 所示,避免底托与板材接触面积过大对加工造成干涉。改进后的底托如图4所示。
优化工件边角
在实际生产中还发现工件边角过渡结构也会对加工质量产生影响,如直角过渡相对于圆角、斜角过渡更容易产生毛刺,建议尽可能使用圆角、斜角过渡,这样在结构上也能减少应力集中。
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