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设计激光切割零件的注意事项

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尽管激光切割机在过去20年中已经成为金属加工的一个组成部分，但对于新手钣金和制版机来说，它仍然是新手。这些设计技巧可以帮助他们加快速度。

1：激光改变了材料

任何使用激光加工零件的人都必须意识到，用于产生激光束的高强度光源非常热，以至于在一毫秒内熔化金属。因此，用激光处理的任何部件都会暴露在极热环境中，并且沿着切口的边缘会产生热影响区（HAZ）。

对于几乎所有激光切割机生产厂家来说，这个HAZ是一个非问题，但在某些领域，如航空，它可能是一个严重的问题。这些行业的关键部件通常不是激光切割的，因为设计工程师不能承担金属将形成可能在未来造成问题的微裂缝的风险。

2：观察锥形

所有经过激光加工的零件都有一定程度的锥度，因为聚焦的激光束不是完全笔直的，而是形状像沙漏。在薄材料中，锥度非常小，不会成为问题。锥度开始显示在材料0.50英寸和更厚。

关注锥度的制造商应该意识到机床制造商已经开发出新技术，可以提高切割质量和速度，同时减少较厚材料的锥度。例如，正在使用新的喷嘴技术将切割气体漏斗到切割本身，而不是让它在材料上扩散。此外，光束调制正用于提高切割边缘质量。

3：意识到弯曲浮雕

使用激光加工金属板的最大优点之一是它可以产生几乎任何所需的形状。唯一的限制是零件尺寸，尽管小型激光切割零件是多么惊人。

一致的零件设计错误是将不正确的弯曲浮雕拉成零件。

通常在薄规格材料中，这些浮雕太薄而不能直接从激光器上获得良好的切割。出现问题是因为辅助气体行进的阻力最小的路径，这是激光路径的第一段。

当激光从浮雕的另一侧向上移动时，熔化的材料不能正确地喷射，这导致在浮雕边缘上形成浮渣。

那渣滓阻碍了弯道。必须重新绘制零件，以便激光可以正确处理。

4：将皮尔斯置于其位置

与早期的激光切割机工作方式相比，激光穿透材料有了很大的改进。制造商现在可以使用各种穿孔方法来加工他们的零件。这些包括快速穿孔; 缓慢，温柔的穿孔; 和多阶段穿孔。柔和的多级穿孔设计用于最大限度地减少可能落在成品部件上的飞溅量。

光学传感器也用于确定激光穿透材料的时刻，以便开始切割。此功能有助于缩短零件的生产时间。

由于成品部件的外观通常很重要，因此大型激光切割机编程人员必须将穿孔点放在理想的位置。穿刺的最佳位置之一是在一小块材料的中间。将其放置在那里可以大大降低穿孔飞溅的风险和较厚材料的热效应。

当穿孔在错误的地方时会发生什么？考虑一个距离1/2英寸的孔边缘1/4英寸的穿孔。软钢。如果将穿刺点放置在将要切割的边缘附近，则穿孔的热量或飞溅可能会影响切割质量，甚至导致切割丢失。通过将穿孔点从边缘移开，设计工程师可以避开这些问题。

5：零件是否经过粉末涂层？

如果零件要进行粉末涂层，制造商必须记住一些事项。最重要的问题是应该使用辅助气体来切割。如果使用氧气，则需要诸如翻滚或酸浴的二次加工以去除在激光切割期间在部件边缘上形成的氧化物层。如果在粉末涂覆之前没有除去氧化物，则固化的粉末涂层最终会剥落，因为它附着在氧化物层而不是金属本身。

为了消除去除氧化层的需要，制造商可以用氮气作为辅助气体切割，因为它产生干净的切割。使用氮气切割，激光器的功率越大，它可以处理的材料越厚。提高速度伴随着增加的动力。操作员应了解机器的功率水平，以了解可以干净地切割的最大厚度。

根据激光功率，制造商还需要考虑机器处理具有所需最终结果的材料的能力。例如，如果一家公司想要购买激光来清洁0.1875英寸。将采用粉末涂层的钢材，该公司希望分析使用3千瓦激光切割机而不是4千瓦设备时成品部件的差异。4千瓦机器的更高功率水平可以为他们提供他们想要在没有氮气的情况下实现的结果。3千瓦的机器可能需要使用氧气作为激光辅助气体以获得无渣部件。