レーザー切断機の切断品質に影響を与える4つの要因の分析

従来のオキシアセチレン、プラズマ、その他の切断プロセスと比較して、レーザー切断には、切断速度が速く、スリットが狭く、熱影響部が小さく、スリットエッジの垂直性が高く、刃先が滑らかで、レーザーで切断できるさまざまな材料の利点があります。 。レーザー切断技術は、自動車、機械、電気、ハードウェア、電化製品の分野で広く使用されています。

レーザー切断機のいくつかの重要な技術は、光、機械、電気の統合の包括的な技術です。レーザー切断機では、レーザービームのパラメーター、機械とCNCシステムの性能と精度が、の効率と品質に直接影響します。レーザー切断。切断精度は、CNCレーザー切断機の品質を判断する最初の要素です。では、レーザー切断機の切断品質に影響を与える要因は何ですか？
レーザー切断機の切断品質に影響を与える要因には、切断速度、焦点位置、補助ガス、レーザー出力、およびワークピースの特性などがあります。これらについては、以下で詳しく分析します。
1.レーザー切断機の切断品質に影響を与える要因の1つ：レーザー出力。
レーザー切断機は、連続波によって出力されたレーザービームからエネルギーを生成します。レーザー出力のサイズとモードの選択は、切断品質に影響します。実際の操作では、通常、より厚い材料を切断するための要件を満たすために、より高い電力に調整されます。この時点では、ビームパターン（断面全体のビームエネルギーの分布）がより重要になります。焦点でより高いパワー密度が得られ、高パワー未満の条件下でより良い切断品質が得られます。このパターンは、レーザーの有効動作寿命全体にわたって一貫していません。光学系の状態、レーザー作動ガス混合物の微妙な変化、および流量の変動はすべて、モードメカニズムに影響を与える可能性があります。
2.の切削品質に影響を与える2番目の要因レーザー切断マシン：フォーカス位置調整;
焦点とワークピース表面の相対位置は、カットの品質を確保するために特に重要です。ほとんどの場合、焦点位置はワークピースの表面にあるか、切断時に表面よりわずかに下にあります。切削工程全体を通して、フォーカスとワークの相対位置を一定に保つことは、安定した切削品質を得るための重要な条件です。焦点がより良い位置にあるとき、切り口はより小さく、効率はより高く、そしてより良い切断速度はより良い切断結果を達成することができます。ほとんどのアプリケーションでは、ビームの焦点はノズルのすぐ下に調整されます。ノズルとワークの表面との間の距離は、一般的に約1.5mmです。
レーザービームの焦点が合った後、スポットサイズはレンズの焦点距離に比例します。短い焦点距離のレンズでビームを集束させた後は、スポットサイズが小さくなり、焦点でのパワー密度が高くなります。これは、材料の切断に非常に役立ちます。欠点は、焦点深度が非常に短く、調整マージンが小さいことです。薄い材料の高速切断に適しています。望遠ロングレンズは、焦点深度が広く、パワー濃度が十分であるため、厚いワークをカットするのに適しています。
3.レーザー切断機の切断品質に影響を与える3番目の要因：切断速度。
材料の切断速度はレーザー出力密度に比例します。つまり、出力密度を上げると切断速度が上がります。切断速度は、切断される材料の密度（比重）と厚さに反比例します。他のパラメータを変更しない場合、切削速度を上げる要因は次のとおりです。電力を上げる（500〜2000Wなどの特定の範囲内）。ビームモードを改善します（TEM00までの高次モードから低次モードなど）。焦点の合ったスポットのサイズを小さくします（焦点距離の短いレンズを使用して焦点を合わせるなど）。初期蒸発エネルギーが低い切削材料（プラスチック、プレキシガラスなど）。低密度の材料（ストローブマツなど）の切断。薄い材料を切る。
4.の切削品質に影響を与える4番目の要因レーザー切断機械：補助ガス圧;
による材料の切断レーザー切断機械は補助ガスの使用を必要とし、ガス圧は非常に重要な要素です。補助ガスはレーザービームと同軸に放出され、レンズを汚染から保護し、切断領域の下部にあるスラグを吹き飛ばします。非金属材料および一部の金属材料の場合は、圧縮空気または不活性ガスを使用して、切断領域での過度の燃焼を抑えながら、溶融および蒸発した材料を処理します。
ほとんどの金属レーザー切断では、活性ガス（O2である限り）を使用して、溶銑と酸化的発熱反応を形成します。追加の熱のこの部分は、切断速度を1/3から1/2に上げることができます。薄い材料を高速で切断する場合、スラグがカットの裏側に付着するのを防ぐために、より高いガス圧が必要です（スラグがワークピースに高温で付着すると、カットエッジも損傷する可能性があります）。材料の厚みが増したり、切削速度が遅い場合は、ガス圧を適切に下げる必要があります。プラスチックの刃先がつや消しになるのを防ぐために、より低いガス圧で切断することをお勧めします。