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简析激光穿孔工艺

点击次数:2020-12-28 21:06:49【打印】【关闭】

众所周知,使用激光切割机切割厚金属板材,除少数情况可以从板边缘起刀外,往往需要先在板上进行穿孔。早期在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一个孔,然后再用激光从小孔处

 众所周知,使用激光切割机切割厚金属板材,除少数情况可以从板边缘起刀外,往往需要先在板上进行穿孔。早期在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一个孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。随着激光功率不断提高,工艺逐渐成熟,激光直接穿孔已成为主流。

激光穿孔可分为爆破穿孔和脉冲穿孔两种方式。

爆破穿孔:

材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用(如石油筛缝管),只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。

脉冲穿孔:

为获得更好的切割质量,光纤激光切割一般采用脉冲穿孔方式。脉冲穿孔是采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,这样穿孔直径较小,喷起熔渣少,其穿孔质量优于爆破穿孔。穿孔完成后,立即将辅助气体换成氧气进行切割,可使切割起步更平稳。

穿孔方法指导:

1、峰值功率尽量高,可以提高穿孔效率;

2、保证激光光斑不会打在喷嘴的前提下,穿孔焦点适当降低;

3、氧气穿孔气压与切割气压相当;

4、多级穿孔之间增加停光吹气,不易爆孔。

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