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优化光纤激光切割的边缘

发布时间:2019/10/15 20:22

优化光纤激光切割的边缘

并降低较高的氮气成本

发布时间:2019年10月3日
发表人:江苏科茂自动化有限公司
主题:激光切割机,数控切割机

您可以通过优化辅助气体并利用更新的喷嘴技术来改善光纤激光器落料的切割

光纤激光切割机曾经是钣金制造行业中一种新技术,现在被认为是一种可靠且可靠的切割操作方法。

使用光纤激光切割机进行切割的一个好处是可以使用氮气辅助气体获得干净,无氧化物的边缘。由于可以实现更好的附着力和可焊性,因此不存在氧化可以改善下游工艺,例如粉末喷涂和焊接。

您可以通过优化辅助气体和喷嘴技术来改善光纤激光器落料的切割边缘。

氮纯度

氮气纯度在边缘和零件质量中起着重要作用。了解纯度水平的期望值可以帮助您实现所需的零件质量和其他最终目标,例如粉末涂层的附着力或可焊性。如果医疗和食品级设备等行业需要光亮的银饰面,则纯度等级必须为99.9%(见图1)。


如果您提供的市场是农具,并且粉末涂料的附着力和每天的零件是您的主要关注领域,则较低的氮气纯度(例如98%或99%)可以达到所需的结果。了解所需的水平对于预先确定氮气发生器的尺寸很重要,这样可以避免事后对边缘质量或机器性能的失望。

较高的氮消耗量,成本

无论是光纤激光切割机是您的第一台激光落料机,还是从CO2激光切割机过渡过来的设备,辅助气体的消耗(尤其是氮气)都将更高。氮消耗的增加是由多种因素引起的。

与CO2激光切割机相比,光纤技术可提供更高的额定功率,因此您现在可以处理以前必须用氧气切割的材料。您的CO2激光切割机可能仅限于使用3/16英寸厚或7号材料的氮气辅助气体切割低碳钢。凭借光纤激光器的更高功率容量,低碳钢氮气处理范围可以扩展到3/8英寸甚至½英寸厚。

由于光纤激光切割机的加工范围更广,因此氮气消耗也将更大。能够用氮气切割较厚的材料的能力显然会增加氮气消耗,因为需要更高的流速。

例如,一台4千瓦的CO2激光切割机可能每小时使用1,700标准立方英尺(SCFH)来切割3/16英寸厚或7 ga的厚度。软钢。切割3/8英寸厚的材料将使气体消耗增加一倍,达到3,400 SCFH。

减少氮消耗量,增强切割边缘

有几种方法可以应对这种不断增长的氮需求:气体混合,喷嘴技术和制氮系统。所有这些都可以帮助改善边缘质量。

氮气纯度越高,涂层越亮。
 

气体混合。混合系统使您可以在切割过程中引入调节量的氧气,从而减少了消耗的氮气量。实际上,这可以提高边缘质量,并提高许多材料的进给速度。

确定您的氮气输送系统后,可以考虑增加边缘质量的一种选择是添加气体混合器。额外的设备价格便宜,占地面积小,几乎可以添加到任何光纤激光切割机中。

如果您曾经不得不用氮气辅助气体对铝进行激光切割,那么您会看到通常会产生的毛刺和浮渣。通过将气体混合器添加到您的设置中,您可以将少量氧气引入切割过程中,以减少或消除这些毛刺。气体混合器挂在氮气和氧气供应管线上,可以根据应用选择不同的纯度级别。

切割低碳钢时,气体混合也有好处。通过向切口中添加少量氧气,以相同的方式完成操作。这将导致更好的边缘质量,更高的进给速度和更低的氮消耗。

气体混合应用通常与一些最新的喷嘴技术搭配使用,可让您以更低的气体压力和较低的流量进行切割。降低压力还可以降低零件的成本。

激光和切割头技术。先进的喷嘴技术可以减少氮气消耗,甚至提高边缘质量。一些光纤激光器允许您应用光束模式更改和自动准直功能。光纤激光器的光束模式具有很高的光斑密度。这种方式被称为Tem00模式,非常适合对标准材料进行高速切割。

切割厚板需要较宽的切口,以去除更多的材料。此应用程序的最佳模式是Tem01。选择一种可以自动更改这些模式的激光,将有助于您在整个切割材料范围内提高边缘质量。您可以通过使用自动准直功能更改景深和光束直径来进一步提高切割边缘的质量。

制氮系统。这些系统降低了氮气的使用成本。通过购买自己的制氮系统,您可以利用资本设备的折旧,从而提高投资回报率。

那么氮气是如何产生的呢?通过将空气分离为氮气,氧气,氩气和其他气体来完成此操作。您可能会感到惊讶,我们呼吸的空气是78%的氮气,21%的氧气,0.9%的氩气以及痕量的CO2和其他气体。

 

什么时候应该考虑使用制氮系统了?这始终是一个不错的选择,尤其是当您运行多个班次或运行多个数控切割机时,或者如果您的产品材料需要氮气切割条件时,则尤其如此。