激光切割頭與材料特性的關(guān)系
工件切割的結(jié)果可能是切縫干凈,也可能相反,切縫底部掛渣或切縫上帶有燒痕,其中很大的一部分是由材料引起的。影響切割質(zhì)量的因素有:合金成分、材料顯微結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量、表面處理、反射率、熱導(dǎo)率、熔點(diǎn)及沸點(diǎn)。
通常合金成分影響材料的強(qiáng)度﹑可焊性﹑高氧化性和耐腐蝕性,所以含碳量越高越難切割;晶粒細(xì)小切縫品質(zhì)好;如果材料表面有銹蝕,或有氧化層,熔化時(shí)因氧化層與金屬的性質(zhì)不同,使表面產(chǎn)生難熔的氧化物,也增加了熔渣,切縫會(huì)呈不規(guī)則狀;表面粗造減少了反光度,提高熱效率,經(jīng)噴丸處理后切割質(zhì)量要好許多。導(dǎo)熱率低則熱量集中,效率高。
因此,越是晶粒細(xì)小、表面粗糙、無(wú)銹蝕、導(dǎo)熱率低的材料越容易加工,而含碳量高、表面有鍍層或涂漆、反光率高的材料較難切割。含碳量高的金屬多屬于熔點(diǎn)比較高的金屬,由于難以熔化,增加了切穿的時(shí)間。一方面,它使得割縫加寬,表面熱影響區(qū)擴(kuò)大,造成切割質(zhì)量的不穩(wěn)定;
另一方面,合金成分含量高,使液態(tài)金屬的粘度增加,使飛濺和掛渣的比率提高,加工時(shí)對(duì)激光功率、氣吹壓力的調(diào)節(jié)都提出了更高的要求。鍍層和涂漆加強(qiáng)的光的反射,使熔融因難;同時(shí),也增加了熔渣的產(chǎn)生。