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激光切割是什么:激光切割机完整指南

文章作者:激光切割机 发布时间:2020-12-09 10:15:14 浏览次数:0

激光切割是什么?激光切割机又是什么?这个问题简单的答案是,它是一个使用激光进行切割的机器。它由一个床或平台组成,要改造的材料被放置在上面。在床的顶部有一个激光切割头组件。它是由一面镜子和可以在二维移动的聚光镜组成的。这种透镜聚焦一束光,它将穿透或雕刻下面的材料。激光切割机适用于精细化复杂的工作。

激光切割机调焦激光头


激光切割基本介绍


激光切割加工

光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。现在一般使用CO2脉冲激光器,激光切割属于热切割方法之一。

应用范围

激光切割机的应用范围很广,无论金属、非金属,都可以切割,切割非金属,如布料,皮革等可以用CO2激光切割机,切割金属可以用光纤激光切割机。板材变形小。

切割厚度

激光切割碳钢在工业上的应用一般为20mm以下。切割能力一般40mm以下。不锈钢工业应用一般在16mm以下,切割能力一般在25mm以下。而且随着工件厚度的增加,切割速度明显下降。

切割速度

用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。电火花线切割能达到的切割效率一般为20~60平方毫米/分,高可达300平方毫米/分;明显,激光切割速度快,可以用于大批量生产。

切割精细度

激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.2mm。

切缝宽度

激光切割相比等离子切割更精细化,切缝小,在0.5mm左右。

切割表面质量

激光切割的表面精糙度没有水切割好,越厚的材料越明显。

生产成本

激光切割机不同用途的机型有不同的价格,便宜的如二氧化碳激光切割机也只要两三万,贵的如1000W的光纤激光切割机现在要一百多万。激光切割则没有耗材,但设备投资成本在所有的切割方式中是很高的,而且不是高了一点点,使用维护成本也相当高。


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激光切割设置


激光切割参数包括切割速度、功率、气割等内容,激光切割分别对切割质量和切割效率进行分析,分析不同类型的影响,但通过激光切割组合实现不错配置所需的各种参数,不同工厂将根据成本结构在一定程度上对质量和效率特别重视和权衡。

1 . 切割速度。激光切割激光头可在单位时间内沿着零件形状移动。激光切割切割速度越高,切割时间越短,激光切割生产效率越高。但是,当其他参数固定时,激光切割速度与切割质量不成线性关系。合理的切割速度是一个范围值,低于该范围值,激光束的能量在零件表面上保持太多而形成过度燃烧,超过该范围值,激光束的能量太晚而不能完全熔化零件材料,导致切割不可穿透。

2. 激光输出功率。激光输出功率是激光系统的输出能量,激光切割代表激光束在单位时间内熔化材料的能力。

3. 焦点位置。激光输出通过特殊镜头聚焦在功率密度至高的点。焦斑直径与聚焦透镜的焦深成比例。激光切割重要是根据不同位置的不同厚度设定,正确的焦点位置,是获得稳定切削质量的重要条件,激光切割切割质量与激光束有关,但也与激光束聚焦系统的特性有关,即激光切割聚焦后激光束的大小对激光切割质量有很大影响。

4. 辅助气体的气压。在缝隙形成切口。适当的气压可以帮助加快激光切割速度,辅助气体压力的大小对光纤激光切割机的切割效率也有影响。如果激光切割处理材料的厚度增加或切割速度慢,则应适当降低气体压力。采用较低的气压切割可防止结霜。

5. 喷嘴距离。聚焦激光通过铜喷嘴施加到部件的表面。工件和激光噴嘴之间的距离称为喷嘴的距离。从喷嘴到部件的距离是根据流量和压力来测量的。太远的气体吹气力损失太大,废气流量过大,影响飞溅,适当的距离在0.8-1.0mm。根据不同的材料厚度选择不同型号的喷嘴。


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激光切割机的操作步骤


开机步骤:打开总开关→打开水冷机→打开伺服控制器(启动按钮)→打开电脑(按钮)。

㈠切板:(每次开机、换喷嘴时要回原点一次、标定一次:数控→BCS100→回原点→确定;BCS100→F1标定→2浮头标定→将喷嘴靠近板面→确定→显示优→确定;换喷嘴时要打同轴:用胶带粘在喷嘴下,按激光点射看点是不是在圆的中间)将钥匙拧到切板方向→打开切板软件→开气→拧开激光器(注意此时水温需要在22℃-26℃才能开激光器)→左键单击文件→点击读取→选取***.dxf文件(要切得图形,需要是dxf格式)→点击工艺参数(F2)(有锈的选择带模切、孔多时选预穿孔;切薄板时可将工艺中的慢速起步去掉,厚板可设置慢速起步)→选取多厚的板材(f:焦距;O2:氧气气压;PZ:喷嘴;焦距气压喷嘴大小需要根据显示在切割头手动调;喷嘴d代表双层,适用于切碳钢板;喷嘴s代表单层,适用于切不锈钢、镀锌板材)→根据右下角的显示更换喷嘴、调气压、调整焦距。

①切一个图形时:单击排序(小图优先)→按住左键选中图形→单击阴切或者阳切(阴切是从线内开始切,线内的不要;阳切是从线外开始切,线外的不要)→选中图形→引线(在检查一下阴切或阳切对不对,板厚的引线长度6mm左右,薄板3mm左右;引线位置可通过按图形总长设定)→打开光阀→找一点→点停靠(板在右下停在右下、板在左下停在左下)→走边框→遥控器开始切。(也可找到一个点后在软件上标记→走边框→切,下次直接返回标记走边框不需要再找点!)

②切一排时:选中一个图形→复杂图形选顺序小图优先(简单图形忽略此步)→起点A→全选→阵列→1*10行偏移0,列偏移0→全选→共边→全选→炸开(左下角)→全选阴切或阳切→引线(厚板引线长≥5mm,薄板3mm;注意看引线位置)→看一下排序→模拟→走边框→开始切割。

③切几排时:选择一个要切的图形→选择边框清除引入引出线→全选→复杂图形先排序选小图优先(简单图形忽略此步)→全选→阵列→全选→共边(选择横平竖直)→全选炸开(里边是不规则图形时只选边框)→设引线(引线角度为0°,复杂图形设为90°;复杂图形复杂图形时可选中里边的图形,左上角选择相似图形→阴切→引线)→看顺序(若不是好的顺序,可右键指定起始图形)→走边框→开始切。

④针对薄板或小件时为防止倾斜翘边要进行微连:点倒三角→自动微连(厚板:0.5-0.2mm;薄板:1.0-1.2mm)或缺口或桥接。

⑤一整张板排好版切不完次序二天继续切时:暂停→停止→标记坐标,开机后→返回坐标→断点继续。

㈡:切管(每次开机都要回原点):①打开切管软件→文件→读取图形→点击工艺参数→选取适合厚度的碳钢→根据右下角的显示更换喷嘴、调气压、调整焦距→停靠(需要选远端)→选中圆→引刀线→3mm→确定→排序从大到小→排序→打开激光器→上管→调好位置,头距离激光一段距离(4mm)→按住快速不松手自动寻边→建议4个面都寻边记电脑右下X的数值找出3个差不多的→记录一个面的旋转中间(若是扁管,小面朝上记录旋转中间)→切(切的时候看管子是否歪了)。

②由切板→切管:在切板软件下回原点→关闭激光器→关闭切板软件→打开切管软件→由切板扭到切管→移动到左侧回原点→开激光器→上管→点击工艺参数→选取适合厚度的碳钢→根据右下角的显示更换喷嘴、调气压、调整焦距→停靠(需要选远端)→选中圆→引刀线→3mm→确定→排序从大到小→排序→打开激光器→上管→调好位置,头距离激光一段距离(4mm)→按住快速不松手自动寻边→记录旋转中间→切。

③由管→板:先将头移动到机床范围内→关激光器→关切管软件开切板软件→回原点→开激光器。

④切圆管:打开软件→圆管直径→输入直径(要输入的直径要比实际小0.5~1mm)→画一条直线手动输入圆管圆孔的直径→圆管切割(需输入角度)→确定→相贯线→相贯直径(即要在圆管上切的圆孔直径)要小于圆管直径→阴切(阳切)→引刀线。

关机:先关伺服→关软件→关电脑→关水冷→总开关→关气。


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激光切割机安全操作注意事项


激光切割机操作原应当经过有多年经验培训,熟悉设备的结构、性能以及操作流程和控制面板;按规定穿戴好操作机器时所需的防护用具,在操作时应当避免激光对眼睛造成的损伤,应当佩戴防护眼镜;  

有些材料需谨慎处理,在没有弄清某些材料是否能用激光切割机生产之前不要随意进行加工,以免出现有毒烟雾和潜在的危险;  

设备在工作时,操作员不得擅自离开工作岗位或托人照看,应当断电或停机;  

灭火设施应当放置于触手可及的位置,并且在加工完成后关掉激光器或光闸; 

要求操作员应当有应变能力,加工过程中若是出现异常状况,应立即停机,及时排除故障或报修;  

在激光切割机使用的前后都要对设备进行检查,保障机器的周围环境以及自身的安全和规范,便于机器进行工作;     

激光切割机是通过能量的转化在计算机的控制下形成一定一定的光束对加工件进行切割,在激光切割机的运行时,掌握一定的基本安全常识,一旦发生安全故障将会有效地降低损失。

激光切割机不同的切割方式应用不同的领域,消费者可以根据自己公司所需要的切割效果,选择适合自己的切割方式,说说各种切割方式应用的领域。 

销售市场流行光纤激光器,二氧化碳激光发生器渐渐地更新换代了,能耗太高,在非金属材料行业还是有销售市场。  

如今光纤设备不久激光发生器国内后,在低中输出功率段价格下降很厉害。 

除激光器外其他的的激光切割方法,就低温等离子和线割市场的需求较为大,但线割对于的模具行业较为多,低温等离子在厚钢板或是精细化度规定太低的状况下要求较为多,水刀切割如今在金属材料制造行业早已不常用了,在非金属材料行业有许多。 

在之后的发展趋势中,在金属材料中簿板中是激光切割的天地,包含非金属材料激光切割也会被激光切割抢占非常大一部分销售市场。


大功率激光切割机的优势


(1)高速度

激光切割速度已超过20m/min,加工切割机的两轴移动速度可以达到250m/min,加速度在运行过程中已经达到10g左右。

(2)高精度

1mm厚的板材中ϕ10mm左右的小孔,每分钟可以切割500个左右。在切割过程中这些小孔之间的误差非常小。

(3)向厚板方向发展

大功率激光切割机的功率逐步加大,相应切割的厚板尺寸也不断增加。

(4)向大尺寸方向发展

激光切割技术的加工尺寸范围也在不断加大,激光切割技术已经开始朝着大尺寸的方向发展。

(5)自动无人化

激光切割技术的自动无人化具有发展的必要性和紧迫性。①计算机网络技术的应用促使激光切割技术实现了自动无人化。②市场对这种技术的应用需求也不断变高,促使激光切割技术要实现全自动无人化。

(6)智能化

按照工业4.0的技术要求,紧跟智能制造的步伐。采用准确的图形识别技术,简单的操作工序,便捷的人机智能交互,实现了激光器与计算机控制、数控技术、光学系统、高精度和自动化定位装置等结合起来,将自动排料、切割工艺数据库、远程故障诊断、远程控制等集成为一体,满足大批量及复杂零件加工的需要。


激光切割机开一小时多少电费


激光切割机的电力消耗主要有几个方面(我指的是高功率金属激光切割机):

1,激光发生器(根据发生器的功率而定,一般2000W的发生器 要在30KVA左右。4000W的发生器在50KVA左右,功率越大电力消耗越大)

2,机械部分(包括伺服系统,NC,各用电气部件的用电,这个要看切割厂家设计使用的马达大小等的电力消耗)一般要10KVA以上

3,水冷机(用来冷却光路和发生器的,根据发生器功率的大小,水冷能力也要相匹配。一般也要20KVA以上)

4,空气压缩机(空压机的功率大小各切割机厂家要求不一样,至少也在5KVA以上)

5,有的厂家还有除尘装置的另算。

综合以上,例如2000W的切割激光切割的一小时至多耗电量为:65KVA,大约50度。

当然,激光切割机不可能一直都是满功率在运行,一般打个七八折,也要30-40度电。


激光切割机安全维护


防火:切割机切割要要到氧气,在切割机区域应禁止吸烟,特别是靠近氧气瓶的地方,以防带来隐患造成不必要的损害。

激光:在打中间的时候,一定要注意先确保人的手拿开然后再打光;在调整外光路的时候一定要保障光路范围不要站人,操作人员调光也要注意确保人光不会打到人再打光,打光功率和时间应控制到合理范围(打中间功率一般再50至100W之间,出光时间控制在0.1至0.3S间;调外光路时出光功率一般控制在100至300W之间,出光时间控制在0.3至0.5S间),外光路调整好了一定要先把所有防护罩装好再进行切割。换气的时候把高压先卸掉,换完气后立即关上混合气瓶和激光器门,激光器电柜门不要随便打开,不要用手随意触摸里面的线路和电子元件。

交换工作台:尽量不要使用自动交换,交换时确保人没有站在里面,切割头已经抬起,如果交换过程当中遇到任何紧急情况立即停止交换或则拍掉急停。


激光切割机的未来趋势


在金属板材加工领域中,激光切割机的优势非常凸显,因精度高、速度快、质量好等优点,已逐渐取代传统的加工工艺,成为金属板料切割的核心设备[1]。从激光切割机兴起,到光纤激光切割机取代YAG、CO2等机器,再到大功率激光切割机的不断推出,对于切割厚板和切割效率来说,大功率的设备已经是大势所趋。

近年来,大功率激光切割机成了激光切割领域的热门话题,众多企业不断推出万瓦级以上的光纤激光切割设备。对于钣金加工行业来说,大功率切割设备的诞生,大大提升了钣金切割的厚度和效率。这种大功率切割机的出现,不断打破材料切割厚度的极限。由此带来的加工厚板价格降低,形成一个良好的循环,促进激光切割应用领域的进一步扩大。

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