隨著市場內外研究人員從設備和工藝上不斷改進,激光切割鋁已經在工業中得到了應用,但是在生產過程中依然存在加工效率低、割嘴過熱、有熔渣等問題。有人研究認為鋁表面陽極氧化或噴涂涂層等可改良激光切割的效果,本文從激光功率、切割速度、偏焦量、輔助氧氣氣壓等方面進行了試驗,探討了光纖激光切割2mm厚1060鋁板的切割工藝參數對切割質量的影響,并通過正交試驗優化工藝參數增加切割效率。
為了增加切割效率,對切割質量要求不大的情況下,由于切割速度越大需要的激光功率越大,可使用較大功率切割,來增加效率,忽視截面質量。反之,則需要選擇適當的激光功率、切割速度、偏焦量和氧氣氣壓來保障切割質量。綜上所述,對于2mm厚的1060鋁板較佳工藝為激光功率900W,切割速度40mm/s,偏焦量-0.5mm,氧氣量0.8MPa。
工藝參數對切割質量的影響:
根據相關數據,繪出各個工藝參數對割縫寬度、粗糙度、熔渣量的影響變化趨勢曲線,隨著激光切割功率的增加,切縫寬度、粗糙度、熔渣量先隨之減小,即切割質量隨之增進,激光功率在900~1000W時,切割質量趨于穩定。激光功率的增加,使激光與材料作用區域的能量增加,鋁吸收激光熱量增多,表層鋁速度升華形成小孔,下部鋁受高溫而熔化,在輔助氧氣的作用下,鋁發生氧化反應,釋放熱量加速底部熔化,
通過正交試驗研究激光功率、切割速度、偏焦量、輔助氧氣氣壓等工藝參數對激光切割1060鋁板切割面質量的影響,實驗發現:較佳切割工藝參數為激光功率為900 W,切割速度為40 mm/s,偏焦量為-0.5 mm,氧氣氣壓為0.8 MPa;增加激光功率和氧氣壓力,減低切割速度和減小偏焦量有益于增加切割質量;切割界面一般由光亮區和重熔區組成,在一定的切割工藝參數下切割面可出現單一區域。
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