教程之三3-ROFIN激光器安裝、檢測(cè)、切割參數(shù)調(diào)整、故障處理

1、ROFIN激光器安裝、檢測(cè)、故障處理、切割參數(shù)調(diào)整目錄ROFIN激光器安裝、檢測(cè)、故障處理、切割參數(shù)調(diào)整1第一章ROFIN激光器安裝檢測(cè)表1第二章Rofin 故障信息報(bào)警表2第三章ROFIN激光器切割參數(shù)調(diào)整6一序言6二機(jī)器7三材料71.不銹鋼1.4301的切割效果72.低碳鋼的切割效果8四切割參數(shù)調(diào)整91.焦點(diǎn)位置的定義92.不銹鋼AISI 304的參數(shù)調(diào)整93.低碳鋼O2切割參數(shù)的調(diào)整13五切割參數(shù)和表161.參數(shù)162.表格16ROFIN激光器安裝、檢測(cè)、故障處理、切割參數(shù)調(diào)整本篇所稱ROFIN激光器，是指DC 0XX系列CO2 Slab激光器。第一章 ROFIN激光器安裝檢測(cè)表有資格的

2、人員才能進(jìn)行ROFIN激光器的安裝檢測(cè)。安裝與檢測(cè)的步驟應(yīng)按照下表進(jìn)行。序號(hào)任務(wù) ü測(cè)得值/備注1檢查包裝箱是否損壞，傾斜和倒置標(biāo)志是否變色。發(fā)現(xiàn)損壞請(qǐng)與 Rofin Sinar 聯(lián)系。2檢查激光頭和控制柜是否損壞，在安裝之前，發(fā)現(xiàn)損壞請(qǐng)與 Rofin Sinar 聯(lián)系。3把激光頭放在激光器支架上。參考操作手冊(cè)(4-110)。4連接高壓安全接地棒到X56上。5連接激光頭和控制柜之間的電纜：a. W60X60b. W42X42c. X4X4 PCB 608或模擬接口(Lascon) 9pin D-sub插頭。d. 高壓同軸電纜W6的中心頭接到控制柜的高壓接頭X6，同軸電纜的地線控制柜的

3、地線連接。e. PWM同軸電纜W5接到X13 PCB 608或模擬接口(Lascon)。f. 地線連接到X9上。6P200電源連接激光頭到接線板的電纜。g. W60接到X60h. W42接到X42i. X4接到X4 PCB 608 j. 高壓同軸電纜W6的中心頭接到控制柜的高壓接頭X6，同軸電纜的地線和地線連接。k. PWM同軸電纜W5接到X13 PCB 608。l. 地線連接到X9上。m. 注意: 電氣端子X71相當(dāng)于X30。7連接冷卻水管并檢查是否泄漏。a. 主回路為1 "水管。b. 控制柜為3/8 "或½ " (不適用于P200電源)。 (參考手冊(cè)

4、4-1114頁(yè)和說明書第8部分)。8連接氮?dú)饣蚯鍧嵏稍锟諝?5bar)到激光頭上。(為整型光學(xué)提供保護(hù)氣)純度級(jí)別為4.6。9用蒸餾水加滿去離子冷卻水箱。(參考手冊(cè)7-1112頁(yè))10拆下激光束出光口的保護(hù)膠帶。11檢查真空泵油位是否達(dá)到油窗的1/2處。(參考手冊(cè)7-4頁(yè))12安裝激光氣瓶和減壓閥。I(參考手冊(cè)7-58頁(yè))13斷開客戶現(xiàn)場(chǎng)空氣開關(guān)，連接主電源。(參考手冊(cè)4-19頁(yè))14檢查控制柜變壓器的抽頭T1和T2是否與客戶現(xiàn)場(chǎng)的電源電壓相匹配。15a. 檢查客戶現(xiàn)場(chǎng)的電源電壓是否400 VAC (390V410V)。b. 如果相序不正確，主電源將關(guān)閉，K13紅燈亮。重新輸入主電源相序。c.

5、 合上主電源。d. 主電源啟動(dòng)以后將進(jìn)行去離子水流量測(cè)試。e. (參考手冊(cè)7-1112頁(yè))16執(zhí)行真空測(cè)試，抽真空時(shí)間至少要15分鐘。漏氣比不能大于0.1hPa/2.5小時(shí)。如果大于該值，要執(zhí)行12小時(shí)泄露測(cè)試(一整夜)。17打開激光氣瓶的閥門，按下主電源按鈕，執(zhí)行兩次氣體更換，氣體更換結(jié)束后關(guān)上氣瓶閥門。18從X56上拆下高壓安全接地棒。19高壓電源的鑰匙開關(guān)S8轉(zhuǎn)到手動(dòng)位置或光閘的鑰匙開關(guān)轉(zhuǎn)到1的位置。20檢測(cè)RF管燈絲電流，如果不正確要重新調(diào)整。DC010DC035：178A DC040DC050：225A21警告：不要輸出激光功率，先檢查spatial filter。a. 設(shè)Beam

6、ON時(shí)間為20ms，CW方式，輸出功率15%，占空比100 %。用熱敏紙檢查輸出模式是否正常。b. 在光閘后面放一張熱敏紙。c. 打開光閘高壓放電。d. 關(guān)閉和高壓電源。e. 如果必要，調(diào)整spatial filter。22記錄光閘維持電流 (正常值為250Ma) 。23記錄柵極電流。注意：柵極電流在有效為85%時(shí)。DC010DC035：2,3A (示波器)，2,0A (DVM)均方根表。DC040DC050：3,0A (示波器)，2,6A (DVM)均方根表。24檢查激光功率，校準(zhǔn)最大輸出功率值2500W。25檢查在C50%和100%輸出功率時(shí)的模式并與出廠模式相比較。26檢查定位紅光是否與

7、輸出激光同軸，如果必要需調(diào)整。271 填寫服務(wù)/維修報(bào)告2 填寫質(zhì)?？ǖ诙?Rofin 故障信息報(bào)警表狀態(tài)信息 / 故障報(bào)警: 故障報(bào)警文本中帶“*”的報(bào)警必須按RESET鍵。主電源故障：輸入故障敘述結(jié)果顯示主電源電壓 > ± 10 % 或輸入相序錯(cuò)誤。主電源,計(jì)算機(jī),高壓電源關(guān)閉。Display isOFF(no text displaypossible!)狀態(tài)信息:輸入故障敘述結(jié)果狀態(tài)文本:真空室需要抽真空(在真空測(cè)試或激光氣體更換過程中)高壓鎖定EVACUATION激光氣體正在更換。該功能可以用服務(wù)菜單對(duì)應(yīng)的功能鍵激活。高壓鎖定GASEXCHANGE真空室正在充氣(激光

8、氣體在更換)高壓鎖定GASFILLING主電源關(guān)閉準(zhǔn)備啟動(dòng)主電源。.高壓鎖定MAINS OFF真空測(cè)試正在進(jìn)行。真空測(cè)試功能可以在服務(wù)菜單中用開關(guān)ON或OFF完成。高壓鎖定VACUUMTESTX100.2X100.4當(dāng)主電源按鈕ON之后, RF管的燈絲ON之前,電腦將檢測(cè)正確的冷卻水流量,最多不超過3分鐘。高壓鎖定WATER TEST報(bào)警信號(hào):輸入:故障敘述結(jié)果報(bào)警文本:報(bào)警信號(hào):激光氣體壓力超過真空室上限，該信號(hào)表示激光氣體需要立即更換。無CAVITYPRESSUREX100.7報(bào)警信號(hào):氣瓶中的激光氣體壓力 (S26壓力開關(guān))太低或氣瓶沒打開或氣瓶中的激光氣體壓力(P < 30 ba

9、r)。氣體無法更換*GAS BOTTLEPRESSURE報(bào)警信號(hào):72小時(shí)沒有更換氣體，在下一個(gè)24小時(shí)內(nèi)高壓將被鎖定?？梢怨ぷ?4小時(shí)*GASCHANGEIN MAX 24 hX130.6報(bào)警信號(hào):真空泵電機(jī)的斷路器Q4 跳閘。氣體無法更換*I > VACUUMPUMPX140.4報(bào)警信號(hào):激光發(fā)射警示燈的電流監(jiān)視繼電器沒給出反饋信號(hào) (激光發(fā)射警示燈故障)。無LASERWARNINGLAMPX100.5報(bào)警信號(hào):激光束望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的(壓力開關(guān)或恒溫器)S24已斷開。 高壓鎖定*PRESS/T.TELESCOPE報(bào)警信號(hào):激光器的一個(gè)或更多元件已經(jīng)達(dá)到服務(wù)周期(需要維護(hù))。無SERVIC

10、EINTERVAL故障報(bào)警:輸入:故障敘述結(jié)果報(bào)警文本:all X. 24 V電源關(guān)閉(當(dāng)沒有24 V電源時(shí), 故障報(bào)警不能顯示，因?yàn)轱@示器也是由24 V電源提供的)。主電源關(guān)閉*24 V SUPPLYX14/X24連接LasConCPU X24和 LasConIO X14(CAN bus) 之間的電纜中斷。在LasConCPU X14 或LasConIOX24 (在每個(gè)盒子中2腳和7腳之間120歐姆)的終端電阻脫落。LasConIO不是在"module 1"的位置。(必須旋轉(zhuǎn)LasConIO的開關(guān)設(shè)定一次。(在 module 運(yùn)行期間)從位置 "0"

11、到"1")主電源關(guān)閉,高壓關(guān)閉*CAN BUSERROR真空室抽真空超過最大允許時(shí)間。*EVACUATIONTIMEX100.6RF發(fā)生器風(fēng)扇的動(dòng)態(tài)壓力計(jì)S25測(cè)量的動(dòng)態(tài)壓力太低或相序錯(cuò)誤。高壓和真空泵鎖定*FAN RFGENERATOR充氣到真空室的最大允許時(shí)間超過。高壓鎖定停止氣體更換*GAS FILLTIMEOUTX100.7X130.6出現(xiàn)激光氣體更換故障，或不能進(jìn)行氣體更換。高壓鎖定停止氣體更換*GASCHANGEFAULT激光氣體必須更換。高壓鎖定*GASCHANGEREQUIREDX110.1RF管的柵極控制測(cè)量到平均柵極電流太大。 高壓鎖定*GRIDCURR

12、ENTX130.2檢測(cè)到高壓電源過流或短路。高壓鎖定*HV OVERCURRENTX140.6高壓軟啟動(dòng)裝置沒有給出反饋信號(hào)。高壓鎖定*HV SOFTSTARTFAULTX130.2高壓過流測(cè)量沒有給出反饋信號(hào)。主電源和*HVMONITORINGX130.7（激光頭或控制柜）風(fēng)扇電機(jī)的斷路器Q5或Q6跳閘。*I > FANSX130.5RF管燈絲的斷路器 Q3跳閘。高壓鎖定*I > FILAMENT檢測(cè)到高壓電源過流。高壓鎖定*Ia OVERCURRENTX120.5激光頭的門或外部互鎖開路。高壓鎖定*INTERLOCK /DOORSX140.5當(dāng)高壓被鎖定時(shí)，高壓接觸器 K1沒有

13、斷開。主電源和高壓鎖定*K1 FAULTX130.8當(dāng)主電源被鎖定時(shí)，主電源接觸器K3沒有斷開。主電源和高壓鎖定*K3 FAULT激光功率超過最大/最小允許范圍。高壓鎖定*LASERPOWERLIMITX140.4 激光輻射警示燈的電流監(jiān)視繼電器沒有反饋信號(hào)(激光輻射警示燈損壞)。高壓鎖定*LASERWARNINGLAMPX-LaserX4.1/6激光功率測(cè)量回路電流低于 3,5 mA(正常 4 - 20 mA)。高壓鎖定*POWERMEASUREX-LaserX4.2/7腔壓測(cè)量回路電流低于3,5 mA(正常4 - 20 mA)。主電源和*PRESSUREMEASURE真空室的壓力不在工作壓

14、力范圍內(nèi)。高壓鎖定*PRESSURERANGEX140.1X140.2X140.3光閘沒有給出反饋信號(hào)或反饋信號(hào)太慢。主電源和高壓鎖定*SHUTTERFAULTX130.1監(jiān)視高壓電源變壓器的溫度傳感器S16中斷。 高壓鎖定*TEMP. HV TRANSF.X120.6在控制柜中監(jiān)視高壓電源的溫度傳感器S14 或 S15中斷。高壓鎖定*TEMP. HVCABINETX100.1監(jiān)視 RF 管冷卻水溫度的溫度傳感器S20中斷。高壓鎖定*TEMP. RFTUBEX100.3監(jiān)視管冷卻水溫度的溫傳感器S22中斷。高壓鎖定*TEMP.WATERX110.3監(jiān)視光閘溫度的傳感器S33, S34, S35

15、 或 S36中斷。高壓鎖定*TEMP.SHUTTERX-HVX4.1/6只有激光器起始安裝時(shí):確認(rèn)高壓變壓器 400 / 480 V 連接是否正確?見 Service / Analog 服務(wù)菜單 例如: fig. 6.2/16 b:陽(yáng)極電壓 (Va) ，Va MIN 和 VaMAX:Inform ROFIN-SINAR Service.高壓鎖定*Va LIMIT沒安裝高壓鎖定WATER CONDUCTIVITYX100.4監(jiān)測(cè)冷卻水流量的流量計(jì)S23中斷。*WATERFLOWX100.2 監(jiān)測(cè)RF管冷卻水流量的流量計(jì)S21中斷。 高壓鎖定*WATERFLOW RF TUBE第三章 ROFIN激

16、光器切割參數(shù)調(diào)整一 序言切割測(cè)試采用不銹鋼AISI 304和低碳鋼RAEX 380，還用了2-5mm厚的鋁AA 5754 (AlMg3)。用DC 025激光器， 可以切割厚達(dá)20mm的低碳鋼或厚達(dá)10mm的不銹鋼(不含氧化物)。以下是用來評(píng)判切割樣品的標(biāo)準(zhǔn)。· 切割邊緣無毛刺· 切割表面的最小粗糙度· 切割的垂直度· 與切割方向無關(guān)的切割質(zhì)量二 機(jī)器切割參數(shù)是在1500mm×3000mm的飛行光路切割系統(tǒng)上用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得的，光路中使用了3個(gè)反射鏡，其中最后一個(gè)是l/4移相鏡。噴嘴的平衡是通過計(jì)算機(jī)控制的Z軸連同高壓切割頭上Precitec公司的

17、電容高度傳感器來保持恒定的。所用的噴嘴類型為高壓型， 嘴口直徑為12 mm。較大的嘴口是用機(jī)械方法由較小直徑的噴嘴嘴口鉆成的。所用的聚集透鏡是II-VI公司 和 LPO的高壓 (25bar) ZnSe彎月形透鏡(Æ 38.1 mm， 厚度7.4 mm)， 焦距為5 "， 7.5 " 和 10 "。輔助氣體是3.5氧氣和氮?dú)猓瑑?chǔ)存在液體罐中。三 材料無涂層的AISI 304不銹鋼用惰性氣體切割。使用13mm厚的St1203低碳鋼; 使用320mm的RAEX 380低碳鋼。這是由芬蘭的Rautaruuki Raahe鋼鐵公司專門為激光切割而研制的。由于材料的

18、表面狀況會(huì)影響切割效果， St1203的表面涂有一層保護(hù)油膜。RAEX鋼板帶有清晰可見的表面刻度- ”微刻度”。1. 不銹鋼1.4301的切割效果DC 025能夠切割厚達(dá)10mm的不銹鋼。所有厚度都是用激光器100%的功率和氮?dú)馇懈畹摹?14mm的材料在此切割機(jī)的所有工作區(qū)域(3，0 x 1，5 m)都能切的很好(采用恒定的焦點(diǎn)位置)。對(duì)于6mm的厚度， 工作區(qū)域限制為大約2，0 x 1，5 m， 否則就必須調(diào)整焦點(diǎn)的位置。進(jìn)一步的測(cè)試表明切割表面的粗糙度和Rayleigh長(zhǎng)度是直接關(guān)聯(lián)的。例如， 6 mm 1.4301的粗糙度可以通過使用10"的聚焦透鏡來降低(見圖1、2)。 減少

19、或擴(kuò)大透鏡上的原始光束尺寸，效果一樣。 圖1 Fig 1 FL 7，5“ vc = 1，65 m/min圖2 Fig 2 FL 10“ vc = 1，65 m/min為了得到最佳效果，厚度£ 3mm的用5 "的透鏡切割。所有大于4mm的厚度都應(yīng)該用7.5 "的透鏡切割。用10 "的透鏡可提高6 mm板的切割質(zhì)量。 2. 低碳鋼的切割效果DC 025可用來切割厚達(dá)20 mm的低碳鋼。激光器的功率必須和材料的厚度相適配。應(yīng)該用3.5（即純度99.95%）氧氣作為輔助氣。所有的厚度都可以以恒定的焦點(diǎn)位置， 在系統(tǒng)的所有工作區(qū)域進(jìn)行切割。為了得到好的效果， &#

20、163; 3 mm厚的材料應(yīng)以5 "的焦距和³ 2 bar的氣壓來切割。4 20 mm厚的板材應(yīng)以7.5 "的焦距來切割。對(duì)3 - 8 mm的厚度， 可使用2組不同的參數(shù)， 會(huì)產(chǎn)生不同的效果和切割質(zhì)量。第一個(gè)參數(shù)域的特點(diǎn)是: 高激光器功率(³ 1500 W)、 正焦點(diǎn)位置zF » +2以及低氣壓p < 1 bar。切割邊緣看起來烏黑發(fā)亮，幾乎沒有紋理。 切口寬度大約為0.3 mm 0.4 mm。切邊的形狀有最低限度的根切。 第二組參數(shù)的特點(diǎn)是：激光器功率< 1500 W，焦點(diǎn)位置zF » 0以及較高的氣體壓強(qiáng)（> 2

21、 bar）。第二組參數(shù)的切割速度可以比第一組高，但邊緣的表面光潔度略差。邊緣表面的粗糙度上升了，但邊緣的直角度較好。典型的切口寬度為0.15 0.2 mm (見 圖4) 。圖3 t = 4mm P=2500W p=0，6 bar O2圖 4 t = 4mm P=800W p=3，5 bar O2四 切割參數(shù)調(diào)整1. 焦點(diǎn)位置的定義1. 0位置(zF » 0)聚集在工件的表面。2. 負(fù)位置 (zF » -x) 聚集在工件的表面以下。3. 正位置(zF » +x) 聚集在工件的表面以上。3.) zf = +xBeam propagation光束傳播1.) zf = 0

22、工件2.) zf = -x圖 5焦點(diǎn)位置的定義Slab激光器可通過向熱敏紙發(fā)射低功率聚集光束來設(shè)置0焦點(diǎn)位置。這是因?yàn)榧す馄髟诓煌墓β噬仙⒔沟墓馐新晕⒌淖兓?。通過如下所述的脈沖設(shè)置，向熱敏紙發(fā)射不同z值的光束（采用1mm的步程）。紙上的最小點(diǎn)的位置可用來確定0焦點(diǎn)位置。功率比例(Level)工作模式(Mode)持續(xù)時(shí)間(Burst)15%連續(xù)波10ms附錄中所列的參數(shù)使用戶可以非?？焖俚貫槌晒Φ那懈罱⒄_的參數(shù)。 表中的數(shù)值不是絕對(duì)值，而是初值。它們受影響于實(shí)際使用的切割系統(tǒng)。材料的化學(xué)成分和表面狀況對(duì)切割參數(shù)也會(huì)有重要的影響。切割過程的設(shè)置應(yīng)通過以下步驟：l 從表中取出相關(guān)的參數(shù)。開始

23、試驗(yàn)時(shí)，不要用最大值。l 在系統(tǒng)上調(diào)節(jié)參數(shù)。l 切割一次，分析切割結(jié)果。l 調(diào)整參數(shù)，做第二次切割。2. 不銹鋼AISI 304的參數(shù)調(diào)整切割的質(zhì)量和焦點(diǎn)的位置直接相關(guān)聯(lián)。在用表1設(shè)定了參數(shù)后，使焦點(diǎn)的位置最優(yōu)化。圖6、7、8顯示了在恒定的切割速度和氣體壓力下，焦點(diǎn)位置是如何影響切割質(zhì)量的。圖6顯示的是當(dāng)焦點(diǎn)位置調(diào)為負(fù)時(shí)，切口的邊緣表面。在材料厚度的一半處，可以看到熔化珠。這可能會(huì)在板材的底部形成很細(xì)的碎渣。我們稱之為”易碎熔渣”。圖 6 負(fù)焦點(diǎn)位置; 易碎熔渣當(dāng)焦點(diǎn)位置調(diào)到更大負(fù)值時(shí)， 切割過程就中斷了。這時(shí)能在切口內(nèi)看到一小縷藍(lán)色等離子體。如果焦點(diǎn)位置調(diào)為較少負(fù)值， 就能消除易碎溶渣， 得

24、到好的切割質(zhì)量(圖7)。如果焦點(diǎn)位置調(diào)為最佳， 就能得到始終良好的切割形狀(無熔渣和重凝固的材料熔滴)?？梢钥春捅砻嫫叫械木€的高度是否恒定， 來判斷處理過程是否穩(wěn)定。圖 7 最佳焦點(diǎn)位置: t = 4mm zf=-3如果焦點(diǎn)位置的負(fù)值不足夠， 在切割邊緣的下半部， 切割質(zhì)量會(huì)退化。這可稱之為”空心切割邊緣”， 它帶有一些單條深條紋。見圖8。圖8 負(fù)值不夠的的焦點(diǎn)位置 不規(guī)則的條紋表明切割過程不穩(wěn)定。在比以前負(fù)值更大的焦點(diǎn)位置上， 可以看見在切割的底邊緣形成了重熔渣。圖 9 鋒利熔渣的形成一旦找到了最佳焦點(diǎn)位置， 如有必要，可以最優(yōu)化其他參數(shù)。為使切割過程最優(yōu)化， 對(duì)所產(chǎn)生熔渣的類型進(jìn)行分級(jí)是很

25、有用的?？煞譃閮煞N熔渣類型: 水滴式熔渣和鋒利熔渣。水滴式熔渣(圖10)因切割邊緣底邊的滴串而得名。這一類型熔渣的成因可能是焦點(diǎn)位置太高了; 或者在設(shè)定的功率水平上， 切割速度太低。圖 10 水滴狀熔渣和水滴狀熔渣對(duì)比， 鋒利熔渣(圖 11) 很鋒利和尖銳。這種熔渣的成因可能是: · 焦點(diǎn)位置太高· 切割速度太高· 氣體壓力太低· 噴嘴直徑太小· 噴嘴離位太高圖 11 鋒利熔渣如果材料的厚度³ 6 mm， 切割邊緣那就不可能達(dá)到象< 6mm的那么光滑。不論采用多長(zhǎng)的焦距， 切割表面看起來總是相似。但是， 采用較短的焦距比較容易得

26、到無熔渣的切割。而使用短焦距透鏡(5")的缺點(diǎn)是切割邊緣相對(duì)材料表面的角度較大。圖 12/ 13 10 mm 不銹鋼分別用7.5" 和 10 "焦距切割時(shí)的表面紋理此處所說的惰性氣體切割的現(xiàn)象， 和用高壓氮?dú)馇懈畈煌牧系男Ч囝愃啤?) 穿孔穿孔以啟動(dòng)惰性氣體切割很容易。噴嘴距板面高度增加到一定位置，焦點(diǎn)位置為0的位置。穿孔氣體的壓力大約為1.5 bar to 3 bar N2。要從所穿的孔開始切割， 通常用兩種方法: · 把切割頭移(正常為向下)到切割位置， 增加氣體的壓力， 并以減低的速度開始切割。· 以減低的速度、噴嘴距板面高度大開始切

27、割，在切割中把切割頭逐漸（正常為向下）移到切割位置3. 低碳鋼O2切割參數(shù)的調(diào)整通常，激光器O2 輔助的切割過程理解起來比較復(fù)雜， 因?yàn)楹痛诉^程相關(guān)的參數(shù)較多。通過使用表2中的參數(shù)， 就可快速地得到正確的參數(shù)， 以成功地進(jìn)行優(yōu)質(zhì)切割。在接下來的章節(jié)中， 描述了一些對(duì)調(diào)節(jié)切割參數(shù)重要的基本現(xiàn)象。薄板(St 1203， 1 mm)可以以18 m/min的速度、100 %的激光器功率進(jìn)行切割。在這樣的高功率和高速度下，切割形狀會(huì)略呈波浪形，并會(huì)有一點(diǎn)熔渣附著在邊緣的表面(圖 14)。圖 14 1mm 低碳鋼， 18米/分圖 15 1mm低碳鋼， 9米/分如果以較低的功率和速度，就不會(huì)有這些問題。 (

28、見圖 15)對(duì)工藝范圍的界定不象對(duì)惰性氣體切割的界定那么容易， 因?yàn)榭赡艿那懈钸吘壢毕輸?shù)量比惰性氣體切割多的多。如果切割參數(shù)不正確， 通常會(huì)有以下的缺陷· 在切割樣品的較低表面上的熔珠· 不規(guī)則或深條紋· 腐蝕或擠壓· 波浪形切割邊緣這些故障有可能是一個(gè)或幾個(gè)不正確的切割參數(shù)所導(dǎo)致的。因而， 有多種途徑可以排除某一故障。但是， 使用表2 中的參數(shù)可以快速的得到正確的參數(shù)進(jìn)行成功優(yōu)質(zhì)的切割。記住， 有兩個(gè)參數(shù)窗口。用第一個(gè)(高功率， 低氣體壓力)， 波浪形的切割邊緣表明焦點(diǎn)位置為正。用第二個(gè)(低功率， 較高的氣體壓力)， 切口會(huì)在較高的功率上或切割速度升高

29、時(shí)部分閉合， 這就表明了工藝的限度。以下調(diào)節(jié)會(huì)導(dǎo)致切口部分閉合: · 焦點(diǎn)位置調(diào)低· 切割速度調(diào)高· 氣體壓力調(diào)低· 激光器功率調(diào)低· 噴嘴口調(diào)小1) 穿孔任何類型的激光切割開始時(shí)， 都必須首先在材料上穿孔， 方法如:Ø 啄穿; 用激光脈沖方式， 或者Ø 在連續(xù)波模式中使用100 % 的功率正確穿孔方法的選擇取決于使用者， 并可針對(duì)不同的應(yīng)用選定最佳的參數(shù)。第一種方法會(huì)在切割輪廓上產(chǎn)生小孔， 可以用來切割小輪廓(例如小孔)。第二種方法用來在切割輪廓之外的邊角料上快速穿孔， 會(huì)產(chǎn)生較大的孔。請(qǐng)查閱系統(tǒng)手冊(cè)， 看制造商推薦使用的

30、穿孔方法。最厚15mm的低碳鋼可用脈沖激增(通過改變脈沖的頻率)的方法來刺穿。在這些情況下， 應(yīng)選用脈沖模式7(見激光器手冊(cè))， 可調(diào)節(jié)的值如下所示: · 最大功率比例最大脈沖功率比例· 頻率· 占空比· 上升時(shí)間· 穿孔時(shí)間· 噴嘴距板面高度這種穿孔辦法的優(yōu)點(diǎn)在于: 開始孔小， 毛邊最小; 缺點(diǎn)是:穿孔時(shí)間長(zhǎng)(尤其對(duì)于厚材料)第二種方法是: 切割頭停在工件表面上方10 - 20 mm處。啟動(dòng)激光器， 熔化的材料用氣體流側(cè)吹， 以形成一個(gè)大孔。最厚5 mm的鋁是在連續(xù)波模式下， 用氮穿孔的。 更厚的是用脈沖模式穿孔(輔助氣用氧氣)。這

31、樣較為容易， 并減少了從工件返回進(jìn)激光器的反射。五 切割參數(shù)和表1. 參數(shù)切割效果取決于具體的工藝參數(shù)，總結(jié)如下:輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)· 光路· 鏡片數(shù)量· 系統(tǒng)概念工藝參數(shù)· 每單位長(zhǎng)度的能量 · 焦點(diǎn)位置· 氣體參數(shù)· 噴嘴參數(shù)· 切割邊緣的質(zhì)量 · 切口寬度激光束參數(shù)· 強(qiáng)度· 光斑尺寸 材料參數(shù)· 材料特性· 材料的表面上表顯示了可能影響切割效果的參數(shù)的大部分因素。因?yàn)檫@個(gè)原因，以下的表列出了切割參數(shù)的典型值。它們并不適用于具體的個(gè)案。但可用其作為參考，

32、以找出正確的啟動(dòng)參數(shù)。2. 表格表1-10， DC010-DC 030，低碳鋼和不銹鋼切割參數(shù)表11-12， DC 025，Al Mg 3切割/穿孔參數(shù)表13-14， DC 025，低碳鋼和不銹鋼穿孔參數(shù)表1: DC 010不銹鋼切割參數(shù)材料厚度 mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割速度 m/min氣體壓強(qiáng)N2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15-0.510005.5101.50.525-110003.5101.50.53-1000-47.5-310001.417.520.7表2: DC 010低碳鋼切割參數(shù)材料厚度 mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割

33、速度 m/min氣體壓強(qiáng)O2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15075093.510.525-0.58006.5311350800431147.5210002.30.71167.5210001.60.71.2187.52100010.71.51表 3: DC 015不銹鋼切割參數(shù)材料厚度 mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割速度 m/min氣體壓強(qiáng)N2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15-0.515007101.50.525-115004.8101.50.53-1500-47.5-315001.817.520.7表 4: DC 015低碳鋼切割

34、參數(shù)材料厚度 mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割速度 m/min氣體壓強(qiáng)O2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15075093.510.525-0.58007311350800431147.5215003.30.71167.5215002.20.71.2187.5215001.50.71.51107.5215001.10.71.51表 5: DC 020不銹鋼切割參數(shù)材料厚度 mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割速度 m/min氣體壓強(qiáng)N2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15-0.5200012101.50.525-120005.51

35、01.50.53-2000-47.5-320002.517.520.7表 6: DC 020低碳鋼切割參數(shù)材料厚度 mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割速度 m/min氣體壓強(qiáng)O2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15075093.510.525-0.5800731135-0.5800431147.5220003.450.71167.5220002.60.71.2187.5220001.70.71.51107.5220001.30.71.51127.5220001.10.71.51表 7: DC 025不銹鋼切割參數(shù)材料厚度mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W

36、切割速度m/min氣體壓強(qiáng)N2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15£0250010.0 - 18.06 - 101.50.525£025005.0 - 7.06 - 151.50.535-1 - -325003.5 - 4.012 - 161.50.547.5-2 - -425002.1 - 3.613 - 191.5 - 2.00.567.5 - 10-5 - -725001.3 - 1.816 - 192.00.587.5-7 - -925000.4 - 0.618 - 202.00.5107.5-9 - -1125000.2 - 0.318 - 2

37、02.0 - 2.40.5表8: DC 025低碳鋼切割參數(shù)材料厚度mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割速度m/min氣體壓強(qiáng)O2 bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15£0750/25009.0 / 18.051.00.725£08005.0 - 7.03.51.00.735£08003.5 - 5.03.51.01.045/7.5³0 / » +2800 / 25003.0 - 4.03.5 / 0.61.01.067.5 » +225002.5 - 3.00.61.0 - 1.21.087.5»

38、; +225001.8 - 2.00.61.2 - 1.51.0107.5» +225001.5 - 1.80.61.2 - 1.51.0127.5» +2.525001.2 - 1.50.61.51.0157.5» +325001.0 - 1.20.62.01.0207.5» +3.525000.6 - 0.70.62.0 - 2.41.5表 9: DC 030不銹鋼切割參數(shù)材料厚度mm焦距inch焦點(diǎn)位mm激光器功率W切割速度m/min氣體壓強(qiáng)N2bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15-0.5300028101.50.525-130008101.50.535-230004.75151.50.547.5-330003.817.520.757.5-430002.22020.7610-530002202.20.7812.5/15-630001.32030.71015-630000.552030.7表10: DC 030低碳鋼切割參數(shù)材料厚度mm焦距inch焦點(diǎn)位置mm激光器功率 W切割速度m/min氣體壓強(qiáng)O2bar噴嘴直徑Æ mm噴嘴距板面距離mm15075093.510.525-0.5800731135-0.5800431147