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东莞激光加工穿空中的缺陷四原则解决方案



穿孔过程中出现缺陷时,有必要对各种现象进行原因分析和找出处理方法。

  (1)缺陷发生的瞬间

  要确认是在穿孔的过程中,还是在穿孔结束后开始切割时发生的缺陷。如果是穿孔过程中发生的,则根据穿孔开始或者穿孔过程中条件切换时的具体情况,来修正发生问题的输出功率和气压条件。如果缺陷发生在穿孔结束之前,那是因为贯通之前切换到切割条件,有必要延长穿孔时间。

  如果切割开始时发生加工缺陷的现象,那是因为在孔的表面周围堆积的熔融金属部位难以通过,所以有必要在开始位置设定脉冲条件或低速条件。

  (2)缺陷产生的位置

  如果在加工平台的特定位置,集中出现穿孔缺陷,那是因为激光光轴和喷嘴中心偏离。这需要调整光路偏离。

  如果穿孔位置过于集中或者是在切割线路的附近进行穿孔,由于加工位置温度过高,也会造成穿孔缺陷。

  图3-3是将厚12.Omm的SS400板件作为被加工物,材料温度从常温变化到200℃,调查与加工缺陷之间关系的结果。数据是表示在各温度条件下进行50次穿孔,穿孔缺陷和切割缺陷的发生比例。温度越高,缺陷的发生率就越大。因此有必要研究加工顺序,改善程序尽量沿着尚未过热的线路进行穿孔和切割。

  (3)发生穿孔不良的时间

  随着加工时间的推移,加工不良的发生次数只见增加不见减少时,其原因可能是发振器故障引起的输出功率变动。如果增加冷却时间就能恢复的话,其原因可能是光学部件热透镜的作用引起的。这种情况下就需要维修光学部件,并与供应商联系。

  (4)发生穿孔不良的材料

  对于发生穿孔不良的材料,要确认过去是否进行过良好加工,确认记录很重要。如果有过去加工的记录,就不需要调整加工条件,可以认定是加工机和光学部件的缺陷,进行检查找出原因。

  4、适当的穿孔条件

  被加工物的厚度越厚,穿孔时间在整体加工时间中所占的比例就会增加,对缩短穿孔时间的要求就会提高。对穿孔时间缩短有效的加工条件参数是脉冲峰值输出功率和脉冲波形及平均输出功率。

  5、 防止在对不锈钢进行穿孔时出现须状物

  在切割不锈钢时,孔表面周围会留下飞散须状的金属熔渣,在镜面及条纹表面材料上会出现划伤。而且,须状金属熔渣与静电感应式加工头的喷嘴发生接触时,会出现对焦异常的报警。根据板件的薄厚程度,其相应的处理方法也不同,图3-6表示了其处理措施。图3-6a是板厚1.Omm的不锈钢穿孔结果,脉冲频率越大,金属熔渣就越少。图3-6b是板厚6.Omm的穿孔结果,设定的辅助气体压力高,就可减少金属熔渣。

  6、 高反射材料穿孔时的注意事项

  在切割铜、纯铝等高反射材料时,需要在被加工物表面涂抹光束吸收剂。光束吸收剂不仅有提高加工能力的效果,而且从安全的角度上也有抵制反射的作用。加工条件需要降低脉冲频率,提高脉冲峰值的每1个脉冲能量。而且通过增大气体压力,使熔融金属挤入板件内部,提高加工能力的效果。

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