光纖激光數控切割(ge)機(ji)加工速度及切割(ge)效果平衡

    光(guang)纖(xian)(xian)激(ji)光(guang)數(shu)(shu)控切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)作為(wei)高(gao)精密(mi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)方(fang)式的(de)(de)(de)代(dai)表機(ji)(ji)(ji)型，在(zai)(zai)目前所(suo)(suo)知的(de)(de)(de)金屬切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)方(fang)式中(zhong)具有為(wei)精細的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)效(xiao)(xiao)果(guo)，同時(shi)在(zai)(zai)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)效(xiao)(xiao)率方(fang)面(mian)也有著不俗的(de)(de)(de)表現。但不少用(yong)戶企(qi)業就(jiu)此(ci)認(ren)為(wei)所(suo)(suo)謂光(guang)纖(xian)(xian)激(ji)光(guang)數(shu)(shu)控切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)質(zhi)量(liang)方(fang)面(mian)如果(guo)希望能有所(suo)(suo)改善(shan)，則要(yao)求機(ji)(ji)(ji)床的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)加工速度越快越好，但實際情(qing)況卻并非(fei)如此(ci)。以嘉倍徳科技FL.H光(guang)纖(xian)(xian)激(ji)光(guang)數(shu)(shu)控切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)為(wei)例，為(wei)保證(zheng)機(ji)(ji)(ji)床在(zai)(zai)高(gao)速切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)過程中(zhong)的(de)(de)(de)整體穩(wen)定(ding)性(xing)，公司技術部(bu)及生產部(bu)經(jing)過多年的(de)(de)(de)實測(ce)分析(xi)和(he)結(jie)構改善(shan)，目前1000W以內中(zhong)低(di)功率的(de)(de)(de)光(guang)纖(xian)(xian)激(ji)光(guang)數(shu)(shu)控切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)已(yi)經(jing)能保證(zheng)實現60M/MIN的(de)(de)(de)空載運行速度，但我(wo)們并不建議用(yong)戶在(zai)(zai)實際生產應用(yong)中(zhong)匹(pi)配(pei)這種高(gao)速切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)，其關鍵在(zai)(zai)于需要(yao)和(he)光(guang)纖(xian)(xian)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)予(yu)以平(ping)衡。本(ben)文將主(zhu)要(yao)就(jiu)光(guang)纖(xian)(xian)激(ji)光(guang)數(shu)(shu)控切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)加工速度與(yu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)效(xiao)(xiao)果(guo)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)平(ping)衡問題(ti)詳細說明。

    光(guang)纖激光(guang)數控切(qie)割(ge)(ge)機加(jia)工(gong)過程中添加(jia)與被(bei)切(qie)材(cai)料相(xiang)適合的(de)輔(fu)助(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)體。鋼切(qie)割(ge)(ge)時(shi)利(li)用氧(yang)(yang)作為輔(fu)助(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)體與熔融金屬產生放熱(re)化學反應(ying)氧(yang)(yang)化材(cai)料，同時(shi)幫助(zhu)(zhu)(zhu)吹(chui)走(zou)割(ge)(ge)縫內的(de)熔渣(zha)。切(qie)割(ge)(ge)聚丙烯一類(lei)塑料使用壓(ya)縮(suo)空氣，棉、紙(zhi)等易燃材(cai)料切(qie)割(ge)(ge)使用惰性(xing)汽(qi)體。進(jin)入噴嘴的(de)輔(fu)助(zhu)(zhu)(zhu)汽(qi)體還能冷卻聚焦透鏡，防(fang)止煙塵進(jin)入透鏡座內污染鏡片(pian)并導致鏡片(pian)過熱(re)。

    光纖激光數控切割機加工無毛刺、皺折、精度高，優于等離子切割。對許多機電制造行業來說，由于微機程序控制的現代激光切割系(xi)統能方便切(qie)割不(bu)同形(xing)狀與尺(chi)寸(cun)的工件，它往(wang)往(wang)比沖切(qie)、模(mo)壓工藝(yi)更被優先選用；盡(jin)管(guan)激光切(qie)割的加工速度還(huan)慢于模(mo)沖，但它沒有模(mo)具消耗，無須修理模(mo)具，還(huan)節約更換模(mo)具時間，從而節省了(le)加工費用，降低了(le)生(sheng)產(chan)成本(ben)，所以從總體上考慮是(shi)更合算的。

    光纖(xian)激(ji)光數(shu)控(kong)切(qie)割(ge)(ge)機(ji)在切(qie)割(ge)(ge)時(shi)切(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)的選擇其實也很重要，優(you)秀切(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)范圍可按照設(she)備說明選定或用試驗來確定，由(you)于(yu)材料的厚薄(bo)度(du)，材質不同，熔(rong)點(dian)高低(di)，熱導(dao)率大小以及熔(rong)化(hua)(hua)后(hou)的表面(mian)張力等因素(su)，切(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)也相應的變化(hua)(hua)。

　　主要表現：

    1.切割速度適度地提高能改善切口質量，即切口略有變(bian)窄，切口表(biao)面更(geng)平整，同時可減小變(bian)形。

　　2. 切割速度過快(kuai)使得(de)切割的(de)線能量(liang)低于所需的(de)量(liang)值(zhi)，切縫中射流不能快(kuai)速將熔化的(de)切割熔體立即(ji)吹掉而形成(cheng)較大的(de)后拖量(liang)，伴隨(sui)著切口掛(gua)渣，切口表面(mian)質(zhi)量(liang)下降。

　　3. 當切(qie)割(ge)速度太低時(shi)，由于切(qie)割(ge)處(chu)是等離(li)子(zi)弧(hu)的(de)(de)陽極(ji)，為了維(wei)持電(dian)弧(hu)自身的(de)(de)穩(wen)定，陽極(ji)斑點或陽極(ji)區必然要在(zai)離(li)電(dian)弧(hu)近(jin)的(de)(de)切(qie)縫(feng)附近(jin)找到傳導(dao)電(dian)流地(di)方，同時(shi)會向射流的(de)(de)徑向傳遞更(geng)多的(de)(de)熱量，因(yin)(yin)此使切(qie)口(kou)變寬，切(qie)口(kou)兩側熔(rong)融的(de)(de)材料在(zai)底緣(yuan)聚集并凝固，形成不易清理的(de)(de)掛渣，而且切(qie)口(kou)上緣(yuan)因(yin)(yin)加熱熔(rong)化過多而形成圓(yuan)角。

　　4. 當(dang)速度極低(di)時，由于切(qie)(qie)口過寬，電弧甚至會熄滅。由此可見(jian)，良好(hao)的切(qie)(qie)割質量與(yu)切(qie)(qie)割速度是分不(bu)開的。

使用光纖激(ji)光切割(ge)機(ji)對薄板進行高速切割(ge)的(de)優勢

激光切(qie)(qie)割(ge)(ge)以其(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度高、切(qie)(qie)割(ge)(ge)范圍廣、切(qie)(qie)縫(feng)窄、切(qie)(qie)割(ge)(ge)質量好、機械(xie)變形小、

    加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)時侯無工(gong)(gong)具磨損、加(jia)工(gong)(gong)柔性(xing)好(hao)等優點(dian)在現代制造業中(zhong)得到了極為廣(guang)(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用。在工(gong)(gong)業生產的(de)(de)(de)(de)(de)全部激(ji)光(guang)(guang)加(jia)工(gong)(gong)應(ying)用中(zhong)，激(ji)光(guang)(guang)切(qie)割所(suo)(suo)占的(de)(de)(de)(de)(de)比例大約為70%以(yi)上，是激(ji)光(guang)(guang)加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)重要的(de)(de)(de)(de)(de)一項(xiang)應(ying)用技(ji)術。激(ji)光(guang)(guang)切(qie)割設備所(suo)(suo)使用的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)流的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)源(yuan)為傳統的(de)(de)(de)(de)(de)CO2激(ji)光(guang)(guang)器。CO2激(ji)光(guang)(guang)切(qie)割設備可(ke)以(yi)穩定(ding)切(qie)割20mm以(yi)內的(de)(de)(de)(de)(de)碳鋼(gang)，10mm以(yi)內的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)，8mm以(yi)內的(de)(de)(de)(de)(de)鋁合金。近幾(ji)(ji)(ji)十(shi)年來，光(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)器作為第四代激(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)(de)代表，得到了非常迅速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。光(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出功率從幾(ji)(ji)(ji)年前的(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)(ji)(ji)十(shi)毫瓦(wa)，發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)到現在的(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)(ji)(ji)十(shi)瓦(wa)、幾(ji)(ji)(ji)千(qian)瓦(wa)甚至(zhi)幾(ji)(ji)(ji)萬瓦(wa)。應(ying)用范(fan)圍也越來越廣(guang)(guang)泛，市場需求(qiu)逐年增加(jia)，增長速(su)度迅速(su)。

    近(jin)幾(ji)年光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)也開(kai)始登(deng)上了激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)的大舞臺。與傳統的激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)和(he)YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)相比，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)使用光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)作(zuo)為工(gong)(gong)(gong)作(zuo)物質(zhi)，其種類較(jiao)(jiao)多，應用較(jiao)(jiao)多的主要(yao)(yao)是稀(xi)(xi)土摻雜(za)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)，輻射波長由基質(zhi)的稀(xi)(xi)土摻雜(za)劑決定，其光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束質(zhi)量不受激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)功率運作(zuo)的影(ying)響(xiang)，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束質(zhi)量好。把光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)應用到激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)設備(bei)中，具有眾多顯著的優點：可以獲得(de)更小(xiao)的聚焦光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)斑，提高(gao)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)精度(du)；光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳導激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，容易實現復(fu)雜(za)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)和(he)在線(xian)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)，具有很(hen)高(gao)的加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)柔性(xing)；結(jie)構簡單，體積(ji)小(xiao)巧(qiao)，使得(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)設備(bei)的重量和(he)體積(ji)小(xiao)，對場(chang)地面積(ji)要(yao)(yao)求(qiu)小(xiao)；電光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)轉換效率高(gao)，電能消耗少。CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)系統的電源(yuan)效率為8%~10%，而(er)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)切(qie)割(ge)系統大約為25%~30%；幾(ji)乎不需(xu)要(yao)(yao)維護。因此，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)在激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)成套(tao)設備(bei)領域中，有非(fei)常好的應用前景(jing)和(he)經濟價(jia)值。

    光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)在(zai)(zai)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)4mm以(yi)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄板(ban)時(shi)優(you)勢明顯(xian)。首先，光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)(guang)(guang)具有(you)(you)短波長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特性，有(you)(you)利于(yu)被金(jin)屬材料(liao)吸收，使其(qi)(qi)在(zai)(zai)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)碳(tan)(tan)鋼、不(bu)(bu)銹(xiu)鋼、以(yi)及純鋁、黃銅等高(gao)(gao)反射(she)材料(liao)比傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)CO2激光(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)機具有(you)(you)更(geng)(geng)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)。同(tong)時(shi)，可(ke)產生更(geng)(geng)加集中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)束和更(geng)(geng)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)點，更(geng)(geng)集中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量和更(geng)(geng)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱效(xiao)應使得光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)(guang)(guang)在(zai)(zai)薄板(ban)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)上有(you)(you)著更(geng)(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)勢——更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)和更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)精度(du)(du)。與CO2激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)相比，在(zai)(zai)獲得相同(tong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下，相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功率能(neng)獲得更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)，相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)只需要更(geng)(geng)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功率。其(qi)(qi)次，光(guang)(guang)(guang)(guang)束質量高(gao)(gao)，從而能(neng)夠實(shi)現更(geng)(geng)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)斑直徑，即使在(zai)(zai)更(geng)(geng)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)距離及更(geng)(geng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)深情(qing)(qing)況下，仍能(neng)提(ti)供很(hen)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)，極大地降低工件公差。以(yi)配(pei)置有(you)(you)IPG 2KW光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)機為例，其(qi)(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)0.5mm碳(tan)(tan)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)可(ke)達40m/min。再則，光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)配(pei)合(he)同(tong)樣柔(rou)(rou)性化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機器(qi)(qi)人系統，可(ke)輕松實(shi)現三維切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)，尤其(qi)(qi)是(shi)(shi)在(zai)(zai)汽(qi)車行業，基本上都是(shi)(shi)1mm左右的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄板(ban)曲面(mian)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)，光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)柔(rou)(rou)性設備以(yi)其(qi)(qi)極快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)、便(bian)捷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)維護、低廉(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本當仁不(bu)(bu)讓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)占領了這片市場。

    光(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)相對于傳(chuan)統(tong)的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)在薄板高速切割(ge)上的(de)(de)優勢，必將加速其在激(ji)光(guang)(guang)切割(ge)市場(chang)上的(de)(de)發(fa)展，有著(zhu)極大的(de)(de)市場(chang)潛力。