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不锈钢激光熔融切割的精细切割特征定义
来源: 管理员 | 发布时间: 2020-01-09 | 72 次浏览
  基于聚焦激光束与切割前端的相互作用,定义材料中激光束能量依赖波长特征吸收为热过程。可用的能量会加热、熔化、部分汽化以及液化材料。同轴对齐气体喷嘴从切割前通过动量传递喷射熔融物,主要是沿着切割前沿。切割前沿与工件之间相互作用的相对运动会产生一个切削切口。形成的切削刃和条纹取决于所选择的工艺参数的技术特点。不锈钢的激光熔融切割被认为是激光材料加工中高品质的切削技术,其中采用惰性气体并产生惰性切削刃,可以很省力地处理加工件。
  不锈钢激光熔融切割的材料厚度范围在 0.3mm-4mm,激光器功率高达 2kW。对于给定的材料厚度,凭经验来确定不同的最佳波束和工艺参数,引起高刀具行进速度无渣切削。观察到尖锐 90 度角、碎屑形成会使切割质量劣化。以小半径重新定向,切割过程中相关速度的变化叠加到现有光束上使喷嘴错位有助于切口的稳定性。切割过程中稳定性的特征半径 R 视特征半径 R 的减少来确定,本文考虑并分析了不同尺寸常规喷嘴的不同切割半径,根据切割质量评价,讨论了给定气体动态输入的厚度依赖最好切割特征从而定义了切割的优良特性。
  切割特征尺寸取决于分析厚度,主要取决于选取喷嘴的直径。通过增加工艺气压进而增加碎片形成可以实现进一步的改进,但是会在工件底侧形成无关的定向碎片。一般情况下是可以解决特征尺寸和喷嘴直径的相关性问题的。从激光切割设计的角度来看,碎屑形成的每块板厚度都要确定一个关键的特征尺寸,以及为保证切割质量进一步减少特征尺寸而需要增加的气体动态输入。
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