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常用的激光刀模機切割原理和參數(shù)調整

2018-08-11 09:58:39 msdn 406

1.光焦補償方法

預先取得激光振蕩產(chǎn)生器光斑大小的變化曲線圖;建立參考數(shù)據(jù)模擬前述曲線圖,并將該參考數(shù)據(jù)輸入數(shù)控器,作為比對的數(shù)據(jù)庫;依據(jù)加工載臺所載聚焦鏡移動至不同位置,對應前述參考數(shù)據(jù)的數(shù)值,并由數(shù)控器運算出該聚焦鏡聚焦點的變化量;由數(shù)控器發(fā)出指令給驅動器改變載臺上的聚焦鏡位置,以補償光焦因激光光束發(fā)散角大小變化所產(chǎn)生的誤差。

 

2.激光脈沖切割方法

使用連續(xù)激光切割方法雖可得到產(chǎn)品尺寸精準的激光切縫,但也存在一些現(xiàn)實的問題或不足。作為模切刀模的基版切縫一般要求是緊配合,即縫寬比標準刀線厚小0.02~0.04mm,而現(xiàn)實的情況受激光功率穩(wěn)定性與基版材質的均勻一致性限制,不可能使所有的切縫都達到統(tǒng)一效果,因此便產(chǎn)生刀線嵌入過緊或過松現(xiàn)象。刀線嵌入過松會導致模切過程中刀片不穩(wěn),影響模切壽命;刀線嵌入過緊則會導致模切版整體鼓脹而發(fā)生尺寸變大。為解決這一現(xiàn)象,在高檔模切版的切割控制中便有必要采用另一種激光切割方法——激光脈沖切割法。

要理解激光脈沖切割法得先弄清什么是脈沖,所謂脈沖是指隔一段相同的時間發(fā)出的波等機械形式,學術上把脈沖定義為在短時間內突變,隨后又迅速返回其初始值的物理量。


(1)激光脈沖切割法切割形成的槽縫對模切刀線的夾緊力是充足而均勻的,連續(xù)激光切割方法得到的光縫雖然平行而光滑,但對模切刀線的夾緊力是通過整條縫中幾個小于標準刀線厚的點實現(xiàn)的,而這幾個點的分布又是無規(guī)律的;

(2)由于激光脈沖切割槽縫的尺寸大于標準刀線厚,使得槽縫夾緊模切刀線的同時又有足夠的緩沖空間而保持整個基版不發(fā)生翹曲變形。

激光脈沖切割法有三個重要參數(shù)。

(1)占空比:在周期型的現(xiàn)象中,現(xiàn)象發(fā)生的時間與總時間的比,激光脈沖切割法切割膠合木板時占空比的取值范圍一般在45%~95%,在實際操作中多取70%。

(2)重復頻率即激光脈沖的速率:取值范圍一般在10~ 60Hz,該取值直接決定切縫的寬度,又因該取值直接與激光機平均輸出功率相關,故可在實際操作中根據(jù)材料的不同調試得出。


3.金屬材料的激光切割(激光連續(xù)切割方法)

金屬材料的切割與木板不同,只能激光連續(xù)切割方法,也是占空比為100%的脈沖切割。金屬材料在切割時有大量的熱量聚集并由此對切割的縫寬及光滑程度產(chǎn)生影響,對切割的縫寬及光滑程度產(chǎn)生影響的因素還有金屬材料在切割時必須先行對材料進行放電加工穿刺孔,然后激光切割。基于這一原因,有必要對金屬材料的激光切割條件參數(shù)(切割速度、切割氣體壓力等)、激光束輸出條件參數(shù)、穿刺孔及穿刺線的設置進行講解。

穿刺孔及穿刺線的設置:在切割金屬材料時,如果直接在圖案矢量線上加工則必然形成穿刺孔缺口。

 

為避免這一切割缺陷,一般的處理辦法是在工件的廢料部分添加穿刺孔及穿刺線。假設需在工件切割出一圓孔,添加穿刺孔及穿刺線。

 

4.激光切割條件參數(shù)的設置

在切割金屬材料時,設置好穿刺孔及穿刺線后如果用一種恒定的激光切割條件參數(shù)完成單圖加工則必然形成如圖6-9所示的交接點,因轉角處激光切割后有大量的熱量聚集,即便是用高純氮氣抑制交接處的氧化反應也無法避免交接點不規(guī)則凸起或凹陷的產(chǎn)生。

 


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