常用的激光刀模机切割原理和参数调整

2018-08-11 09:58:39 msdn 28

1.光焦补偿方法

预先取得激光振荡产生器光斑大小的变化曲线图;建立参考数据模拟前述曲线图,并将该参考数据输入数控器,作为比对的数据库;依据加工载台所载聚焦镜移动至不同位置,对应前述参考数据的数值,并由数控器运算出该聚焦镜聚焦点的变化量;由数控器发出指令给驱动器改变载台上的聚焦镜位置,以补偿光焦因激光光束发散角大小变化所产生的误差。

 

2.激光脉冲切割方法

使用连续激光切割方法虽可得到产品尺寸精准的激光切缝,但也存在一些现实的问题或不足。作为模切刀模的基版切缝一般要求是紧配合,即缝宽比标准刀线厚小0.02~0.04mm,而现实的情况受激光功率稳定性与基版材质的均匀一致性限制,不可能使所有的切缝都达到统一效果,因此便产生刀线嵌入过紧或过松现象。刀线嵌入过松会导致模切过程中刀片不稳,影响模切寿命;刀线嵌入过紧则会导致模切版整体鼓胀而发生尺寸变大。为解决这一现象,在高档模切版的切割控制中便有必要采用另一种激光切割方法——激光脉冲切割法。

要理解激光脉冲切割法得先弄清什么是脉冲,所谓脉冲是指隔一段相同的时间发出的波等机械形式,学术上把脉冲定义为在短时间内突变,随后又迅速返回其初始值的物理量。


(1)激光脉冲切割法切割形成的槽缝对模切刀线的夹紧力是充足而均匀的,连续激光切割方法得到的光缝虽然平行而光滑,但对模切刀线的夹紧力是通过整条缝中几个小于标准刀线厚的点实现的,而这几个点的分布又是无规律的;

(2)由于激光脉冲切割槽缝的尺寸大于标准刀线厚,使得槽缝夹紧模切刀线的同时又有足够的缓冲空间而保持整个基版不发生翘曲变形。

激光脉冲切割法有三个重要参数。

(1)占空比:在周期型的现象中,现象发生的时间与总时间的比,激光脉冲切割法切割胶合木板时占空比的取值范围一般在45%~95%,在实际操作中多取70%。

(2)重复频率即激光脉冲的速率:取值范围一般在10~ 60Hz,该取值直接决定切缝的宽度,又因该取值直接与激光机平均输出功率相关,故可在实际操作中根据材料的不同调试得出。


3.金属材料的激光切割(激光连续切割方法)

金属材料的切割与木板不同,只能激光连续切割方法,也是占空比为100%的脉冲切割。金属材料在切割时有大量的热量聚集并由此对切割的缝宽及光滑程度产生影响,对切割的缝宽及光滑程度产生影响的因素还有金属材料在切割时必须先行对材料进行放电加工穿刺孔,然后激光切割。基于这一原因,有必要对金属材料的激光切割条件参数(切割速度、切割气体压力等)、激光束输出条件参数、穿刺孔及穿刺线的设置进行讲解。

穿刺孔及穿刺线的设置:在切割金属材料时,如果直接在图案矢量线上加工则必然形成穿刺孔缺口。

 

为避免这一切割缺陷,一般的处理办法是在工件的废料部分添加穿刺孔及穿刺线。假设需在工件切割出一圆孔,添加穿刺孔及穿刺线。

 

4.激光切割条件参数的设置

在切割金属材料时,设置好穿刺孔及穿刺线后如果用一种恒定的激光切割条件参数完成单图加工则必然形成如图6-9所示的交接点,因转角处激光切割后有大量的热量聚集,即便是用高纯氮气抑制交接处的氧化反应也无法避免交接点不规则凸起或凹陷的产生。

 


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