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激光切割机加工金属厚板切缝坡度产生原理?

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Q:激光切割机加工金属厚板切缝坡度产生原理?

A:激光切割机在加工金属厚板过程中,随着工件厚度的增加,激光切割机加工精度越低、切缝越大,切缝垂直度也随之降低,而呈现出坡度。金属激光切割机加工时切缝坡度主要受两方面影响:加工透镜的焦距和焦点位置。

切缝宽度会因加工材料表面对激光束的聚光特性和焦点的设定精度而变化。


加工透镜距离对坡度的影响


如图显示了加工透镜的焦点距离与坡度之间的关系,所显示的数据分别为:以CW条件及脉冲条件进行加工时的切缝上部宽度(U)、底部宽度(L)、坡度(T)。

透镜的焦点距离越短,聚光点的直径就越小,上部缝宽和坡度也就越小。

焦点位置是激光焦点到工件表面的距离,它直接影响到切面粗糙度、切缝的坡度和宽度以及熔融残渣的附着状况。

焦点位置对坡度大小的影响


如图显示了焦点位置与坡度的关系。焦点位置Z在加工材料的表面时为z=o.移动距离(h)用毫米(mm)单位来表示,向上为正(+)、向下为负(一)。焦点位置设定在加工材料表面(z=0)时,上部切缝宽度和坡度都为最小;焦点位置向上或向下移动,坡度都会扩大。

此坡度扩大的原理如图所示,当焦点位置偏离材料表面时,照射到材料表面的光束直径就会扩大,熔融范围也会相应变大,坡度就因此而变大