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铝合金激光穿孔方法

浪起激光2018-09-045981

对金属材料进行激光加工时,固态下的金属对激光的反射率都是很高的,但一旦开始熔融,反射率就会降低,激光会被迅速吸收而使切割得以顺利进行。铝合金对激光的反射率高于一般的金属,在加工中需要比碳钢、不锈钢等更高的输出功率,特别是在激光穿孔加工中,会更容易表现得不稳定。要得到良好的加工质量,板材越薄,就越需要将功率条件设置为低输出功率,加工会因此而变得不稳定。

【原因】

铝合金和其他金属相比,对激光的反射率更高,热传导率也更大,加工起来比较困难。设置高反射材料的穿孔用焦点位置时,主要是从能获得最大能量密度的角度出发,一般就把焦点设置在被加工物的表面(Z=±0)。穿孔不成功的主要原因就在于焦点位置偏离了最佳值,又可分为被加工物原凶和激光加工机原因。


铝合金激光穿孔方法  第1张

【解决方法】

(1)被加工物原因(图5.4-2)

在铝合金中,All00等材料的反射率尤为突出。为了降低材料对激光的反射,可以采取在材料表面涂抹光束吸收剂的方法。在采购光束吸收剂时,应选择熔渣防止剂或激光加工用的光束吸收剂。

穿孔不透的现象在加工板材厚度不足1mm的薄板时也时有发生,而且趑薄就越容易发生。在激光照射部发生的局部且瞬间的热变形,或因辅助气体压力而造成的材料凹陷,都会使焦点位置发生偏离,此时就要加强对材料的紧固。


铝合金激光穿孔方法  第2张

(2)加工机原因(图5.4-3)

解决焦点位置偏离最佳值的问题,最简单的方法就是,将加工参数设定为能量密度高的高输出功率及单位时间内能量密度高的高峰值矩形波脉冲条件。

发生了热透镜效应时,也会使加工中的焦点位置发生偏离。解决方法就是清洗光学元件,如仍不能恢复时,则需更换新元件。



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