1.光焦補(bǔ)償方法
預(yù)先取得激光振蕩產(chǎn)生器光斑大小的變化曲線圖;建立參考數(shù)據(jù)模擬前述曲線圖,并將該參考數(shù)據(jù)輸入數(shù)控器,作為比對(duì)的數(shù)據(jù)庫(kù);依據(jù)加工載臺(tái)所載聚焦鏡移動(dòng)至不同位置,對(duì)應(yīng)前述參考數(shù)據(jù)的數(shù)值,并由數(shù)控器運(yùn)算出該聚焦鏡聚焦點(diǎn)的變化量;由數(shù)控器發(fā)出指令給驅(qū)動(dòng)器改變載臺(tái)上的聚焦鏡位置,以補(bǔ)償光焦因激光光束發(fā)散角大小變化所產(chǎn)生的誤差。
2.激光脈沖切割方法
使用連續(xù)激光切割方法雖可得到產(chǎn)品尺寸精準(zhǔn)的激光切縫,但也存在一些現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題或不足。作為模切刀模的基版切縫一般要求是緊配合,即縫寬比標(biāo)準(zhǔn)刀線厚小0.02~0.04mm,而現(xiàn)實(shí)的情況受激光功率穩(wěn)定性與基版材質(zhì)的均勻一致性限制,不可能使所有的切縫都達(dá)到統(tǒng)一效果,因此便產(chǎn)生刀線嵌入過(guò)緊或過(guò)松現(xiàn)象。刀線嵌入過(guò)松會(huì)導(dǎo)致模切過(guò)程中刀片不穩(wěn),影響模切壽命;刀線嵌入過(guò)緊則會(huì)導(dǎo)致模切版整體鼓脹而發(fā)生尺寸變大。為解決這一現(xiàn)象,在高檔模切版的切割控制中便有必要采用另一種激光切割方法——激光脈沖切割法。
要理解激光脈沖切割法得先弄清什么是脈沖,所謂脈沖是指隔一段相同的時(shí)間發(fā)出的波等機(jī)械形式,學(xué)術(shù)上把脈沖定義為在短時(shí)間內(nèi)突變,隨后又迅速返回其初始值的物理量;诖耍覀儾浑y知道激光脈沖切割法實(shí)際上是激光在模切基版上周期間歇性打孔而形成雙鋸齒槽,該槽縫對(duì)模切刀線的夾緊力是通過(guò)鋸齒頂?shù)膹椥孕巫儗?shí)現(xiàn)的,相對(duì)于連續(xù)激光切割方法而言。
(1)激光脈沖切割法切割形成的槽縫對(duì)模切刀線的夾緊力是充足而均勻的,連續(xù)激光切割方法得到的光縫雖然平行而光滑,但對(duì)模切刀線的夾緊力是通過(guò)整條縫中幾個(gè)小于標(biāo)準(zhǔn)刀線厚的點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的,而這幾個(gè)點(diǎn)的分布又是無(wú)規(guī)律的;
(2)由于激光脈沖切割槽縫的尺寸大于標(biāo)準(zhǔn)刀線厚,使得槽縫夾緊模切刀線的同時(shí)又有足夠的緩沖空間而保持整個(gè)基版不發(fā)生翹曲變形。
激光脈沖切割法有三個(gè)重要參數(shù)。
(1)占空比:在周期型的現(xiàn)象中,現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)間與總時(shí)間的比,激光脈沖切割法切割膠合木板時(shí)占空比的取值范圍一般在45%~95%,在實(shí)際操作中多取70%。
(2)重復(fù)頻率即激光脈沖的速率:取值范圍一般在10~ 60Hz,該取值直接決定切縫的寬度,又因該取值直接與激光機(jī)平均輸出功率相關(guān),故可在實(shí)際操作中根據(jù)材料的不同調(diào)試得出。
(3)平均輸出功率:切割膠合木板時(shí)激光脈沖切割平均輸出功率的取值范圍一般在700—1600W。
3.金屬材料的激光切割(激光連續(xù)切割方法)
金屬材料的切割與木板不同,只能激光連續(xù)切割方法,也是占空比為100%的脈沖切割。金屬材料在切割時(shí)有大量的熱量聚集并由此對(duì)切割的縫寬及光滑程度產(chǎn)生影響,對(duì)切割的縫寬及光滑程度產(chǎn)生影響的因素還有金屬材料在切割時(shí)必須先行對(duì)材料進(jìn)行放電加工穿刺孔,然后激光切割;谶@一原因,有必要對(duì)金屬材料的激光切割條件參數(shù)(切割速度、切割氣體壓力等)、激光束輸出條件參數(shù)、穿刺孔及穿刺線的設(shè)置進(jìn)行講解。
穿刺孔及穿刺線的設(shè)置:在切割金屬材料時(shí),如果直接在圖案矢量線上加工則必然形成穿刺孔缺口。
為避免這一切割缺陷,一般的處理辦法是在工件的廢料部分添加穿刺孔及穿刺線。假設(shè)需在工件切割出一圓孔,添加穿刺孔及穿刺線。
4.激光切割條件參數(shù)的設(shè)置
在切割金屬材料時(shí),設(shè)置好穿刺孔及穿刺線后如果用一種恒定的激光切割條件參數(shù)完成單圖加工則必然形成如圖6-9所示的交接點(diǎn),因轉(zhuǎn)角處激光切割后有大量的熱量聚集,即便是用高純氮?dú)庖种平唤犹幍难趸磻?yīng)也無(wú)法避免交接點(diǎn)不規(guī)則凸起或凹陷的產(chǎn)生。
因此,便只能從改變交接點(diǎn)的激光切割條件參數(shù)及激光束輸出條件參數(shù)著手想辦法,經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)可得出如下參考數(shù)據(jù)。還是假設(shè)工件為全鋼分盒版,現(xiàn)需在厚12mm 50號(hào)鋼板工件切割出若干圓孔,則需按圖6-10添加穿刺孔及穿刺線,點(diǎn)a為穿刺孔,線ab、bc為穿刺線,激光切割路徑按逆時(shí)針?lè)较蚪?jīng)過(guò)點(diǎn)d至點(diǎn)e交接完成。這期間由點(diǎn)a開(kāi)始至點(diǎn)d的激光切割條件參數(shù)及激光束輸出條件參數(shù)為A條件參數(shù),由點(diǎn)d開(kāi)始至點(diǎn)e的激光切割條件參數(shù)及激光束輸出條件參數(shù)為B條件參數(shù)。則有A條件參數(shù)為:激光輸出功率1750W,脈沖峰值輸出為2800W,脈沖頻率1300Hz,工作周期65%,切割速度1000mm/min,焦點(diǎn)位置+1.5mm,切割氣壓(高純氮?dú)猓?.7 kg/cm2;B條件參數(shù)為:激光輸出功率500W,脈沖峰值輸出為2800W,脈沖頻率20Hz,工作周期20%,切割速度100mm/min,焦點(diǎn)位置+1.5mm,切割氣壓(高純氮?dú)猓?.7 kg/cm2;
5.金屬材料的切割順序調(diào)整
前面講述了單個(gè)圖案金屬材料切割路徑對(duì)切割效果的影響,對(duì)于排版圖來(lái)說(shuō),由于切割金屬材料時(shí)不可預(yù)留橋位,故切割后工件表面會(huì)留下開(kāi)窗孔,這對(duì)于處于運(yùn)動(dòng)中(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)中)的激光頭而言無(wú)異于一個(gè)陷阱,故控制激光切割的路徑成為切割金屬材料過(guò)程中不可或缺的環(huán)節(jié)。
第一步:添加穿刺孔及穿刺線,調(diào)整單圖的切割順序。
第二步:以避開(kāi)切割后的開(kāi)窗孔位置為條件,設(shè)置排版圖的切割順序路徑。需注意的是:在精確尺寸要求的工件切割中,為盡量減少金屬材料切割的熱脹變形,切割順序路徑的設(shè)置便應(yīng)靈活錯(cuò)開(kāi),不宜按次第順序使累計(jì)誤差增大。 |