激光切割機由于其精密的切割效果,已廣泛應用于金屬、塑料、玻璃等材料的切割。然而,在激光切割過程中,切割毛刺問題是困擾許多操作人員的難題。毛刺的產生不僅影響切割質量,還增加了后處理的工序,因此如何避免毛刺是每個激光切割加工企業都需要解決的問題。
1、毛刺的產生原因
毛刺主要是由于激光切割過程中,材料的邊緣部分沒有得到有效熔化或燒結,導致材料在切割過程中發生不規則的反應。具體原因通常包括以下幾點:
(1)激光功率過低:激光功率不夠高,無法完全熔化切割材料的邊緣,導致毛刺的產生。
(2)切割氣體壓力不足:氣體壓力過低,無法有效地將熔化的材料吹離切割面,導致熔渣附著在切割邊緣,形成毛刺。
(3)切割速度過快或過慢:切割速度不合適會導致切割邊緣不光滑,產生毛刺。過快的切割速度可能導致材料未能完全熔化,而過慢的速度則容易產生過多的熔渣。
(4)焦點位置不當:激光束的焦點位置對切割質量至關重要,若焦點過高或過低,會導致切割不完全或切割面不平整,從而產生毛刺。
(5)材料的表面質量差:CNPP小編了解到,材料表面的氧化層或污漬會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題?
要有效減少或避免激光切割毛刺問題,首先需要從工藝參數、設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)優化激光功率和切割速度:適當調整激光功率與切割速度的配合,可以有效避免毛刺問題。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整不同的激光功率和切割速度參數,以實現最佳切割效果。
(2)調整氣體壓力和流量: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、氮氣、空氣等。對于較薄的材料,通常使用氮氣,以避免氧化反應和毛刺生成。對于較厚的材料,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)精準設置焦點位置:激光的焦點位置對于切割效果至關重要。焦點過高或過低都會影響切割的效果,導致切割邊緣不規則,甚至產生毛刺。調整激光焦點的位置,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量。在切割之前,確保材料表面清潔無污染,并盡量選擇表面光滑、無氧化層的材料。特別是對金屬材料,盡量避免表面有嚴重氧化的部件,以減少毛刺的產生。
(5)切割過程中降低振動和熱影響:CNPP小編了解到,切割時產生的熱量與振動是導致毛刺產生的主要因素之一。通過減小 激光切割機的運動路徑振動,控制熱輸入可以有效避免切割邊緣的不規則性,從而減少毛刺。
(6)使用高質量的激光切割頭和鏡片:激光切割頭和鏡片的質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定,減少切割過程中的誤差與毛刺問題。此外,定期清潔切割頭和鏡片,保持其光學性能,也是確保高質量切割的關鍵。
3、毛刺的解決方法
即使采取了預防措施,切割過程中仍然可能出現毛刺。此時,可以采取以下幾種方法進行后處理:
(1)機械去毛刺:常見的機械去毛刺方法包括使用去毛刺機、砂輪、磨料或刷子等工具。通過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:有些激光系統支持激光后處理功能,可以通過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)化學去毛刺:化學去毛刺通常通過酸洗或其它化學溶劑去除毛刺,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材料造成損傷。