激光切割機(jī)由于其精密的切割效果,已廣泛應(yīng)用于金屬、塑料、玻璃等材料的切割。然而,在激光切割過(guò)程中,切割毛刺問(wèn)題是困擾許多操作人員的難題。毛刺的產(chǎn)生不僅影響切割質(zhì)量,還增加了后處理的工序,因此如何避免毛刺是每個(gè)激光切割加工企業(yè)都需要解決的問(wèn)題。
1、毛刺的產(chǎn)生原因
毛刺主要是由于激光切割過(guò)程中,材料的邊緣部分沒(méi)有得到有效熔化或燒結(jié),導(dǎo)致材料在切割過(guò)程中發(fā)生不規(guī)則的反應(yīng)。具體原因通常包括以下幾點(diǎn):
(1)激光功率過(guò)低:激光功率不夠高,無(wú)法完全熔化切割材料的邊緣,導(dǎo)致毛刺的產(chǎn)生。
(2)切割氣體壓力不足:氣體壓力過(guò)低,無(wú)法有效地將熔化的材料吹離切割面,導(dǎo)致熔渣附著在切割邊緣,形成毛刺。
(3)切割速度過(guò)快或過(guò)慢:切割速度不合適會(huì)導(dǎo)致切割邊緣不光滑,產(chǎn)生毛刺。過(guò)快的切割速度可能導(dǎo)致材料未能完全熔化,而過(guò)慢的速度則容易產(chǎn)生過(guò)多的熔渣。
(4)焦點(diǎn)位置不當(dāng):激光束的焦點(diǎn)位置對(duì)切割質(zhì)量至關(guān)重要,若焦點(diǎn)過(guò)高或過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致切割不完全或切割面不平整,從而產(chǎn)生毛刺。
(5)材料的表面質(zhì)量差:CNPP小編了解到,材料表面的氧化層或污漬會(huì)影響激光切割的效果,增加毛刺的生成幾率。
2、如何避免激光切割毛刺問(wèn)題?
要有效減少或避免激光切割毛刺問(wèn)題,首先需要從工藝參數(shù)、設(shè)備配置以及操作技巧等方面入手。以下是幾種常用的技巧和方法:
(1)優(yōu)化激光功率和切割速度:適當(dāng)調(diào)整激光功率與切割速度的配合,可以有效避免毛刺問(wèn)題。通常,較高的激光功率可以確保更好的熔化效果,而較慢的切割速度則有助于提高切割邊緣的光滑度。不同材料和厚度需要調(diào)整不同的激光功率和切割速度參數(shù),以實(shí)現(xiàn)最佳切割效果。
(2)調(diào)整氣體壓力和流量:使用合適的切割氣體及其壓力可以有效減少毛刺。常用的切割氣體包括氧氣、氮?dú)狻⒖諝獾?。?duì)于較薄的材料,通常使用氮?dú)?,以避免氧化反?yīng)和毛刺生成。對(duì)于較厚的材料,氧氣可提供更好的切割效果,但需要確保氣體壓力足夠高,以便徹底吹走熔化的金屬。
(3)精準(zhǔn)設(shè)置焦點(diǎn)位置:激光的焦點(diǎn)位置對(duì)于切割效果至關(guān)重要。焦點(diǎn)過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響切割的效果,導(dǎo)致切割邊緣不規(guī)則,甚至產(chǎn)生毛刺。調(diào)整激光焦點(diǎn)的位置,使其位于材料的表面或略低于表面,可以有效避免毛刺的形成。
(4)選擇合適的材料:材料的選擇與處理直接影響切割質(zhì)量。在切割之前,確保材料表面清潔無(wú)污染,并盡量選擇表面光滑、無(wú)氧化層的材料。特別是對(duì)金屬材料,盡量避免表面有嚴(yán)重氧化的部件,以減少毛刺的產(chǎn)生。
(5)切割過(guò)程中降低振動(dòng)和熱影響:CNPP小編了解到,切割時(shí)產(chǎn)生的熱量與振動(dòng)是導(dǎo)致毛刺產(chǎn)生的主要因素之一。通過(guò)減小 激光切割機(jī)的運(yùn)動(dòng)路徑振動(dòng),控制熱輸入可以有效避免切割邊緣的不規(guī)則性,從而減少毛刺。
(6)使用高質(zhì)量的激光切割頭和鏡片:激光切割頭和鏡片的質(zhì)量與精度直接影響切割效果。高精度的切割頭可以保證激光束的聚焦與穩(wěn)定,減少切割過(guò)程中的誤差與毛刺問(wèn)題。此外,定期清潔切割頭和鏡片,保持其光學(xué)性能,也是確保高質(zhì)量切割的關(guān)鍵。
3、毛刺的解決方法
即使采取了預(yù)防措施,切割過(guò)程中仍然可能出現(xiàn)毛刺。此時(shí),可以采取以下幾種方法進(jìn)行后處理:
(1)機(jī)械去毛刺:常見的機(jī)械去毛刺方法包括使用去毛刺機(jī)、砂輪、磨料或刷子等工具。通過(guò)物理磨削的方法去除切割后的毛刺,適用于較為粗糙的切割邊緣。
(2)激光后處理:有些激光系統(tǒng)支持激光后處理功能,可以通過(guò)激光再次照射切割邊緣,融化或燒掉毛刺。這種方法適用于高精度要求的零件。
(3)化學(xué)去毛刺:化學(xué)去毛刺通常通過(guò)酸洗或其它化學(xué)溶劑去除毛刺,適用于某些特定材料,如不銹鋼。
(4)熱處理去毛刺:通過(guò)熱處理,利用熱膨脹原理去除切割邊緣的毛刺,適用于一些金屬材料,但需要注意控制溫度以避免對(duì)材料造成損傷。