光纤激光切割机_激光切割机-深圳市创智激光智能装备有限公司

全自动激光切割机的原因分析

行业新闻2020-02-253218

⑴由于光纤激光切割机为新购进的设备,要想加工出高质量的产品,需熟悉相关参数的调整,还要对机床性能有较深的了解和有丰富的操作经验。影响切割毛刺的主要原因有:1) 激光聚焦点设置不当;2)激光功率调整不当;3) 切割速度调整不当;4) 气体压力调整不当。

⑵由于材料长宽尺寸为 1730mm×910mm,因长度有 7mm 误差的存在,使切割后对称度e 的精度较难保证,并影响到激光加工的生产效率。

⑶在说明书中,切割不同材料所选用的切割气体是不同的,对碳钢切割选用高纯氧,对有色金属及不锈钢切割选用高纯氮。被切割材料是SPT83BQ( 日本钢号 ),为表面有锌合金防锈层的

高强度碳钢,在试割时选用纯氧作为切割气体,结果切割断面结瘤情况严重。

⑷激光切割机是精密设备,对现场环境的灰尘、振动都有一定要求。

由于目前激光切割机安装位置在冲压中心厂房,与下料区及铆焊作业区相距较近,下料区的灰尘及铆焊作业时的烟尘都较严重,剪板机工作时的振动也较大,对激光切割机加工精影响切割生产效率的主要原因是:

⑴板料长度误差;

⑵更佳切割路径的选择。技术改进对策及实施

对策一:确定更佳切割参数

⑴确定激光聚焦点位置参数。通过调试比较激光聚焦点在材料厚度为0.65mm 的不同位置的切割质量,确定聚焦点在板厚中心位置时,切割断面的质量更好。

⑵确定激光功率及切割速度匹配参数。通过多次反复调试,将切割速度由原来的3m/min 提高到 5m/min 的工作状态,相匹配的激光功率提高到 1200W,能够保证切割后质量满足要求。

⑶确定气体压力匹配参数。

在 5m/min 的切割速度下,气压的稳定对切割毛刺影响较大,气压波动的更大范围应控制在(1.0±0.2)MPa 之间,方能保证切割后的质量满足要求。

对策二: 确 定 切 割 材 质 为 SPT83BQ 钢 板的切割气体按操作说明书,碳钢切割气体采用纯氧,但SPT83BQ 为表面带有锌合金防锈层的高强度碳钢,由于材料表面的锌合金熔点低,导致氧化结瘤严重。经试验后,决定按不锈钢切割模式采用 99.999%纯氮气进行切割,切割后毛刺能达到用户要求。

对策四:设计、制造快速定位工装为保证切割后对称度的要求,并能实现快速高效定位,减少因板料长度误差而进行调整的时间,提高生产效率,设计制作快速定位工装,如图 5 所示。实施效果检查对策实施后,对 L11K 激光切割件连续生产2000 件后的质量情况进行统计。通过以上统计情况来看,切割毛刺的合格率为 99.6%,比试制时有较大程度的提高,但在实际作业中发现,由于生产时采用的切割气体是 5.3m3/瓶的纯氮气,当每瓶氮气快用完时,由于气压下降,操作者要及时对切割气压进行调整,否则就会出现切割毛刺变大的情况。另外,由于采用氮气切割时,氮气的消耗量较大,每切割 15 件左右就需要更换一瓶氮气,每瓶氮气更换时间约占 7min,每天换气就占用 49min 时间,生产效率低,并且现场气瓶堆积较多,严重占用生产场地。制定改进措施

⑴为减少换瓶占用的时间,提高生产效率,决定采用 120kg/ 罐的液态氮,每罐液态氮相当于20 瓶 5.3m3/ 瓶纯氮气。

⑵为解决液态氮在气化时罐体表面结冰严重,导致气化量跟不上切割时气体消耗量的问题,考虑增加一套气化器,并将两罐液态氮并联使用,以满足生产需要。

⑶修改切割程序中的子程序,关闭空行程时氮气控制阀,节约气体的消耗。

⑷加强对气瓶气压的监控,规定每切割 100 件检查一次气瓶压力。改进后的实施效果在改进措施实施后,L11K 激光切割件的切割质量比较稳定,每月产量稳定在 4000 ~ 5000 件,最终检验合格率达到 99.9%。由于采用大罐液态氮

代替小瓶氮气,每大罐液氮可割 300 件左右,而小瓶纯氮只能割 15 件,每件可节约氮气 2 元左右。且由于修改数控子程序,关闭空行程时氮气消耗,又可使每件节约 0.12 元。更换气体频次也由每天7 次降到 2 天一次,一年可节约制造成本 10 万余元。

通过 L11K 项目的开发及攻关,从中积累了不少激光切割的生产经验。在激光加工中,切割质量除与上述因素有关外,还和喷嘴直径、喷嘴与加工件的距离、喷嘴与光束的同轴度、镜片的表面洁净度、激光Y 轴飞行恒光路的光斑调整、激光光路中保护气体的纯净度等众多因素有关。虽然此次解决了 L11K 薄板件激光加工中存在的问题,但在针对不同材质及板厚材料的加工方面仍需进一步积累经验。

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