激光切割机由于其精密的切割效果,已广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的切割。然而,在激光切割过程中,切割毛刺问题是困扰许多操作人员的难题。毛刺的产生不仅影响切割质量,还增加了后处理的工序,因此如何避免毛刺是每个激光切割加工企业都需要解决的问题。
1、毛刺的产生原因
毛刺主要是由于激光切割过程中,材料的边缘部分没有得到有效熔化或烧结,导致材料在切割过程中发生不规则的反应。具体原因通常包括以下几点:
(1)激光功率过低:激光功率不够高,无法完全熔化切割材料的边缘,导致毛刺的产生。
(2)切割气体压力不足:气体压力过低,无法有效地将熔化的材料吹离切割面,导致熔渣附着在切割边缘,形成毛刺。
(3)切割速度过快或过慢:切割速度不合适会导致切割边缘不光滑,产生毛刺。过快的切割速度可能导致材料未能完全熔化,而过慢的速度则容易产生过多的熔渣。
(4)焦点位置不当:激光束的焦点位置对切割质量至关重要,若焦点过高或过低,会导致切割不完全或切割面不平整,从而产生毛刺。
(5)材料的表面质量差:CNPP小编了解到,材料表面的氧化层或污渍会影响激光切割的效果,增加毛刺的生成几率。
2、如何避免激光切割毛刺问题?
要有效减少或避免激光切割毛刺问题,首先需要从工艺参数、设备配置以及操作技巧等方面入手。以下是几种常用的技巧和方法:
(1)优化激光功率和切割速度:适当调整激光功率与切割速度的配合,可以有效避免毛刺问题。通常,较高的激光功率可以确保更好的熔化效果,而较慢的切割速度则有助于提高切割边缘的光滑度。不同材料和厚度需要调整不同的激光功率和切割速度参数,以实现最佳切割效果。
(2)调整气体压力和流量:使用合适的切割气体及其压力可以有效减少毛刺。常用的切割气体包括氧气、氮气、空气等。对于较薄的材料,通常使用氮气,以避免氧化反应和毛刺生成。对于较厚的材料,氧气可提供更好的切割效果,但需要确保气体压力足够高,以便彻底吹走熔化的金属。
(3)精准设置焦点位置:激光的焦点位置对于切割效果至关重要。焦点过高或过低都会影响切割的效果,导致切割边缘不规则,甚至产生毛刺。调整激光焦点的位置,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)选择合适的材料:材料的选择与处理直接影响切割质量。在切割之前,确保材料表面清洁无污染,并尽量选择表面光滑、无氧化层的材料。特别是对金属材料,尽量避免表面有严重氧化的部件,以减少毛刺的产生。
(5)切割过程中降低振动和热影响:CNPP小编了解到,切割时产生的热量与振动是导致毛刺产生的主要因素之一。通过减小 激光切割机的运动路径振动,控制热输入可以有效避免切割边缘的不规则性,从而减少毛刺。
(6)使用高质量的激光切割头和镜片:激光切割头和镜片的质量与精度直接影响切割效果。高精度的切割头可以保证激光束的聚焦与稳定,减少切割过程中的误差与毛刺问题。此外,定期清洁切割头和镜片,保持其光学性能,也是确保高质量切割的关键。
3、毛刺的解决方法
即使采取了预防措施,切割过程中仍然可能出现毛刺。此时,可以采取以下几种方法进行后处理:
(1)机械去毛刺:常见的机械去毛刺方法包括使用去毛刺机、砂轮、磨料或刷子等工具。通过物理磨削的方法去除切割后的毛刺,适用于较为粗糙的切割边缘。
(2)激光后处理:有些激光系统支持激光后处理功能,可以通过激光再次照射切割边缘,融化或烧掉毛刺。这种方法适用于高精度要求的零件。
(3)化学去毛刺:化学去毛刺通常通过酸洗或其它化学溶剂去除毛刺,适用于某些特定材料,如不锈钢。
(4)热处理去毛刺:通过热处理,利用热膨胀原理去除切割边缘的毛刺,适用于一些金属材料,但需要注意控制温度以避免对材料造成损伤。