激光氧氣切割
激光氧氣切割原理類似于氧乙1炔切割。熔化切割當入射的激光束功率密度超過某一值后,光束照射點處材料內(nèi)部開始蒸發(fā),形成孔洞。它是用激光作為預(yù)熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱,所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。
激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
激光劃片與控制斷裂
激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。
控制斷裂是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷開。
激光切割加工過程中焦點位置出現(xiàn)誤差的原因
在激光切割過程中,產(chǎn)生焦點和被加工對象表面之間相對位置發(fā)生變化的因素很多,被加工工件表面凸凹不平、工件裝夾方式、機床的幾何誤差以及機床在負載力下的變形、工件在加工過程中的熱變形等都會造成激光焦點位置和理想給***置(編程位置)發(fā)生偏差?!?
有些誤差(如機床的幾何誤差)具有規(guī)律性,可以通過定量補償方法進行補償,但有些誤差為隨機誤差,只能通過在線檢測和控制來消除,這些誤差是:
1工件幾何誤差激光切割的對象為板材或覆蓋件型零件,由于各種?因的影響,加工對象表面具有起伏不平,且在切割過程中的熱效應(yīng)的影響也會產(chǎn)生薄板零件的表面變形,對于1維激光加工,覆蓋件在壓制成型過程中也會產(chǎn)生表面的不平,所有這些,都會產(chǎn)生激光焦點與被加工對象表面的位置與理想位置發(fā)生隨機變化。3編程產(chǎn)生的誤差在1維激光切割加工過程中,復雜曲面上的加工軌跡是通過直線、圓弧等擬合的,這些擬合曲線和實際曲線存在一定誤差,這些誤差使得實際焦點和加工對象表面的相對位置和理想編程位置產(chǎn)生一定誤差。
2工件裝夾裝置產(chǎn)生的誤差
激光切割加工的工件是放在針狀工作臺上,由于加工誤差、長時間與工件之間的磨損和激光的燒1傷,針床會出現(xiàn)凸凹不平,這種不平也會產(chǎn)生薄鋼板和激光焦點之間的位置的隨機誤差。
3編程產(chǎn)生的誤差
在1維激光切割加工過程中,復雜曲面上的加工軌跡是通過直線、圓弧等擬合的,這些擬合曲線和實際曲線存在一定誤差,這些誤差使得實際焦點和加工對象表面的相對位置和理想編程位置產(chǎn)生一定誤差。而有些示教編程系統(tǒng)也會引入一些偏差。