A. 激光切割机的关键技术
激光切割技术有两种: 一种是脉冲激光适用于金属材料。第二种是连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。
激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。在激光切割机中激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术:
焦点位置控制技术
激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度与面积成反比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割机工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm的金属材料,焦点在表面上; 6mm的碳钢,焦点在表面之上; 6mm的不锈钢,焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。
在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种:
(1)打印法:使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。
(2)斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。
(3)蓝色火花法:去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。
对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用:
(1)平行光管。这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离(stand off)的Z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。如图二所示。
(3)控制聚焦镜(一般为金属反射聚焦系统)的水压。若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。
(4)飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短;反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。 X,Y工作范围:1300mm*2500mm
切割聚焦镜头:F=80mm最大激光输出功率:500W调继冲频率:$300Hz电源脉冲宽度:0.5ms-2ms激光器:双灯镀金聚光腔切割接口卡:CNC 3000控制卡切割软件:适应PLT,DXF等格式制冷功率:4W重复定位精度:±0.03/300mm空程速度:0-20000mm/min切割速度:0-15000mm/min 切割精度是判断数控激光切割机质量好坏的第一要素。影响数控激光切割机的切割精度的四大因素:
1、激光发生器的激光凝聚的大小。聚集之后如果光斑非常小,则切割精度非常高,要是切割之后的缝隙也非常小。则说明激光切割机的精度非常之高,品质则非常高。但激光器发出的光束为锥形,所以切出来的缝隙也是锥形。这种条件下,工件厚度越大,精度也就会越低,因此切缝越大。
2、工作台的精度。工作台的精度如果非常高,则让切割的精度也随之提高。因此工作台的精度也是衡量激光发生器精度的一个非常重要的因素。
3、激光光束凝聚成锥形。切割时,激光光束是以锥形向下的,这时如果切割的工件的厚度非常大,切割的精度就会降低,则切出来的缝隙就会非常大。
4、切割的材料不同,也会影响到激光切割机的精度。在同样的情况下,切割不锈钢和切割铝其精度就会非常不同,不锈钢的切割精度就会高一些,而且切面也会光滑一些。
一般来说,激光切割质量可以由以下6个标准来衡量。
1.切割表面粗糙度Rz
2.切口挂渣尺寸
3.切边垂直度和斜度u
4.切割边缘圆角尺寸r
5.条纹后拖量n
6.平面度F 切割穿孔技术:任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。对于没有冲压装置的激光切割机有两种穿孔的基本方法:
(1)爆破穿孔:(Blast drilling),材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用(如石油筛缝管),只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。
(2)脉冲穿孔:(Pulse drilling)采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆破穿孔。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率;更重要的时光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
此外,脉冲穿孔还须要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高质量的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应以重视。从理论上讲通常可改变加速段的切割条件:如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法有以下三种:(1)改变脉冲宽度;(2)改变脉冲频率;(3)同时改变脉冲宽度和频率。实际结果表明,第(3)种效果最好。 喷嘴设计及气流控制技术: 激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此,除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。
激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔(如图4)。通常用实验和误差方法进行设计。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力Pc,最后气体膨胀到大气压力Pa。研究工作表明随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加。
可用下列公式计算: V=8.2d2(Pg+1)
V-气体流速 L/min
d-喷嘴直径 mm
Pg-喷嘴压力(表压)bar
对于不同的气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过此值时,气流为正常斜激波,气流速从亚音速向超音速过渡。此阈值与Pn、Pa比值及气体分子的自由度(n)两因素有关:如氧气、空气的n=5,因此其阈值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。当喷嘴压力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2时(Pn;4bar),气流正常斜激波封变为正激波,切割压力Pc下降,气流速度减低,并在工件表面形成涡流,削弱了气流去除熔融材料的作用,影响了切割速度。因此采用锥孔带端部小圆孔的喷嘴,其氧气的喷嘴压力常在3bar以下。
为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(Laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500WCO2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,见图4。试验结果如图5所示:分别表示NO2、NO4、NO5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度Rz与切割速度Vc的函数关系。从图中可以看出NO2小孔喷嘴在Pn为400Kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。NO4、NO5二种拉伐尔喷嘴在Pn为500Kpa到600Kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应指出的是切割压力Pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。
第一高切割压力区紧邻喷嘴出口,工件表面至喷嘴出口的距离约为0.5~1.5mm,切割压力Pc大而稳定,是工业生产中切割手扳常用的工艺参数。第二高切割压力区约为喷嘴出口的3~3.5mm,切割压力Pc也较大,同样可以取得好的效果,并有利于保护透镜,提高其使用寿命。曲线上的其他高切割压力区由于距喷嘴出口太远,与聚焦光束难以匹配而无法采用。
B. 铝材切割机的功能及用途
半自动气油转换高速铝材切割机,采用镶钨钢圆锯片切割,主轴转速3200转/分,采用气油转换作为机器进刀压料动力,隐藏式锯片,锯片由下住上切割,自动压料与切割,机器自动喷油雾润滑,切割材料断面光洁无毛刺,精度高,可单支与多支切割,操作简单安全,适合各类铝产品切割下料,铝棒,铝管,铝条等铝型材锯切下料。
半自动油压型铝材切割机,机器构造粗糙,机器采用油压做为进刀动力,锯片做平行进刀动作,切割材料断面精度差,切割材料尺寸大,适合铝材粗加工切割下料。 全自动铝材切割机,适合小件铝材,切割量大,精度有要求的切割工作,小件铝材可成束切割,一次可切断多支,效率极高,机器具有送料、夹钳、定位等功能,由PLC控制实现自动化切割工作,采用钨钢圆锯片切割,锯片转速每分钟3200转,切割材料断面光洁无毛刺。适合各类铝产品制造切割精度要求.如散热片铝材,U盘MP3铝件外壳,铝管,铝棒,铝合金类材料切割锯料
C. 用空气等离子切割机来割铝对人有什么危害
一、空气等离子切割机对人的危害:
①等离子电光的光辐射强度很大,其主要由紫外线辐射,可见光辐射和红外线辐射组成。尤其是紫外线强度,如波长260-290μm的紫外线辐射相对强度是氩弧焊的2.2倍。
②对人体的危害除光辐射外,还有烟尘等有毒气体、
③高强度高频率的噪音。
④高频振荡器产生的高频造成对人体的危害。
二、操作人员的必要防护措施以及注意事项:
①操作人员必须戴好防护面罩、电焊手套、帽子、滤膜防尘口罩和隔音耳罩。不戴防护镜的人员严禁直接观察等离子弧,裸露的皮肤严禁接近等离子弧。
②现场使用的等离子切割机机,应设有防雨、防潮、防晒的机棚,并应装设相应的消防器材。
③高空切割时,必须系好安全带,切接切割周围和下方应采取防火措施,并应有专人监护。
④当需切割受压容器、密封容器、油桶、管道、沾有可燃气体和溶液的工件时,应先消除容器及管道内压力,消除可燃气体和溶液,然后冲洗有毒、有害、易燃物质。
⑤对存有残余油脂的容器,应先用蒸汽、碱水冲洗,并打开盖口,确认容器清洗干净后,再灌满清水方可进行切割。在容器内焊割应采取防止触电、中毒和窒息的措施。割密封容器应留出气孔,必要时在进、出气口处装设备通风设备。
⑥容器内照明电压不得超过12V,焊工与工件间应绝缘;容器外应设专人监护。严禁在已喷涂过油漆和塑料的容器内切割。
⑦对承压状态的压力容器及管道、带电设备、承载结构的受力部位和装有易燃、易爆物品的容器严禁进行切割。
⑧雨天不得在露天焊割。在潮湿地带作业时,操作人员应站在铺有绝缘物品的地方,并应穿绝缘鞋。
⑨作业后,应切断电源,关闭气源和水源。
D. 为什么铝型材切割机上要安装微量润滑喷油装置
安装微量润滑喷油装置可以延长锯片的使用寿命,这个昆山邓氏机械有这个装置
E. 自制线切割割铝装置
你好,割铝装置最好购买目前市场相对稳定的产品。
自制的容易导电性不好,其次就是接触点不耐磨。
F. 听说线切割割铝比较麻烦
因为线切割在切割的时候中心的温度是很高的,铝在高温的情况下会产生氧化铁。那氧化铝的硬度那是相当的高的。会把你机床的导轮和导电块割的稀巴烂。而且切割速度也不快。朋友如果是外加工的话,那你割铝报价卡要注意了。。。。。。。。。。。
G. 线切割进行铝材料切割有什么操作要求
数控高速走丝线切割加工铝材料时,导电块磨损特别严重,导电块上面很快就形成深沟。切割铝材料时,会产生大量氧化铝或表面粘有氧化铝的颗粒。这些颗粒表面极硬并具有磨粒性质,容易黏附在电极丝上,导致电极丝在高速往复运动时,电极丝与导电块接触的部位被磨出深沟来。同时,电蚀物颗粒较大,充塞在沟槽处会使加间隙容易堵塞,电极丝也就容易被卡断。另外,氧化铝颗粒使电极丝与导电块在运动时形成火花放电,使导电块磨损得更快。影响加工零件的表面质量及加工稳定性和精度,并且深沟极容易把电极丝夹断。
铝材料是生产加工中必备的常用金属,不可能放弃应用,所以就必须解决这一问题,下面我们来看看应该从哪几个方面进行处理。
1、脉冲电参数的合理搭配:数控高速走丝线切割加工时,较宽的脉冲宽度容易产生比较大的氧化铝或表面粘有氧化铝的颗粒,脉冲间隔过小的话也会产生较大的颗拉。而电极丝上极易粘附这些较大的加工颗粒,给加工带来很大的负面影响。提高脉冲电源的空载电压幅值,通过降低脉冲宽度、加工脉冲间隙,可减少加工屑枯附到电极丝上的可能性。
2、对工作液的要求:目前常采用乳化液的水溶液作为数控高速走丝线切割加工的工作液,常规配置比例是1:10(乳化液1份,水10份),而加工铝型材料时,宜采用3:8的比例。为了保持工作液的清沽,使其正常有效地工作,并延长工作液的使用期,可使用厚的海绵,避免残屑流人水箱,保持工作液的畅通,减少电极丝上加工屑的粘附。对海绵垫进行定期的清洗或更换。工作液的上下喷水量应均匀,以便及时把蚀除物排除。
3、操作技巧:可在上线架后端槽中加一块海绵,高速往返的电极丝经海绵摩擦,可去掉一部分粘附的氧化物,减少氧化物对导电块的磨损,同时减少电极丝抖动,确保脉冲电源效率的正常发挥。还要注意勤更换导电块的工作位置。
上面的方法不单是适合于切割铝型材料,对一些较特殊材料的加工,如导电陶瓷、氮化硅和氮化硼,同样可以借鉴。如果线切割进行大批量的铝件加工,那么加工问题会比较突出,采用上述措施也不能从根本上解决问题,这就需要从机床改造的角度去考虑,就不再采用导电块进电的方式,如采用丝筒进电的方式,可以适用于生产加工。
H. 铝板如何切割切割铝板的设备选什么
看你对切割精度和加工量有什么要求。
用切割片一类的刀具进行实心铝材切割,通常会出现表面白色条状和粘刀,既影响质量有影响道刀具的寿命,主要原因是刀具在运转切割过程中,得不到充分冷却造成的。采用冷却液直接冷却刀具效果应该不错。
使用CNC加工中心加工如纯铝板、铝蜂窝板、铝塑板、铜板等,只需用进口铝用铣刀用来切外形和打孔,不过该设备使用的喷雾系统,如果加工量大的话,建议使用冷却液直接冷却刀具。
(8)割铝装置的作用扩展阅读:
需求现状:
供给铝板材料五大领域产量过剩-供给铝板材料 陶瓷铝板 冲孔铝板 铝天花板 网壮铝板 雕花铝板异形 瓦椤板 铝板材料等产品五大领域产能过剩辨析“从1亿吨开始,到现在8亿吨了,还在说产能过剩”,中国钢铁产业协会副秘书长在承受《中国投资》采访时说。
比来,中钢协发布当时中国钢铁产能曾经到达了8亿吨,但实践上合规的钢铁产能只要4亿吨,尚有4亿吨产能未经国度核准。
自1999年被戴上产能过剩的帽子以来,钢铁行业产能就不断随着需求的增进而不时扩张。在需求预测的根底上,国度对钢铁行业的产能扩张不断严肃制订规划,但是,由于需求屡屡打破规划产能,因而市场的产能也屡屡打破国度规划。
如2009年年头国务院《钢铁财产调整和中兴规划》中预测昔时中国粗钢消费为4.3亿吨,但昔时实践消费达5.7亿吨。中钢协估计粗钢的消费将到达6.8亿吨,而当时国度同意的钢铁产能只要4亿吨,市场中尚有4亿吨违规产能将补偿需求缺口。
I. 线切割 割铝遇到难题 大家帮忙解决啊!!!急急
线切割割铝最好的方法是不要导电块。加个专用进电装置专用导轮,使线切割机适应铝加工的特殊要求。
因为如果不用割铝进电器,线切割机床用普通钼丝割铝的时候,很伤导电块,而且极易断丝。其原因是切铝时,会产生大量氧化铝或表面粘有氧化铝的颗粒,他们表面极硬具并有磨粒性质,以此做研磨剂使钼丝与导电块接触部位很快就会磨损,同时使钼丝与导电块产生放电现象,导电块很快产生深沟。用于切割铝材料时,由于铝的导电率比一般黑色金属导电率高,且材料硬度又比较软,因此用常规线切割时由于导电率较高,容易引起钼丝与工件短路。 切铝不但废导电块,很快就形成深沟,而且这个深沟极容易把丝夹断。