1.割炬和噴嘴的影響
割炬的設(shè)計(jì)和制造對(duì)獲得良好切割質(zhì)量產(chǎn)生著重要影響,特別是噴嘴。
噴嘴如選用不當(dāng)或維護(hù)不善易造成污染或損傷,或者由于噴嘴口的圓度不好或因熱金屬飛濺引起局部堵塞,都會(huì)在噴嘴中形成渦流,導(dǎo)致切割性能明顯變差。有時(shí),噴嘴口與聚焦光束不同軸,形成光束剪切噴嘴邊緣,也會(huì)影響切邊質(zhì)量,增加切縫寬度和使切割尺寸錯(cuò)位。
對(duì)噴嘴來說,要特別注意兩個(gè)問題。
1)噴嘴直徑的影響。噴嘴口大小對(duì)切割速度有一定的影響,噴嘴口大小也影響出口處壓力分布。噴嘴直徑增加,由于噴氣流對(duì)切割區(qū)母材的強(qiáng)烈冷卻作用使熱影響區(qū)變窄,但也會(huì)導(dǎo)致切縫過寬,而噴嘴大小會(huì)引起準(zhǔn)直困難,噴嘴口有被光束削截的危險(xiǎn),而且,切縫過窄,在高的切割速度下會(huì)阻礙熔渣的順利排出。
2)噴嘴與工件表面間距的影響。噴嘴與工件間距直接影響噴嘴氣流與工件切縫的耦合。噴嘴口太靠近工件表面,對(duì)透鏡會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的返回壓力,減弱了對(duì)濺散切割產(chǎn)物質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)散能力,對(duì)切割質(zhì)量有不利影響,但距離太遠(yuǎn)又會(huì)造成不必要的動(dòng)能損失,對(duì)有效切割也不利。一般,噴口與工件間距控制在1~2mm為宜,現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)的割炬都配有電感或電容式傳感器反饋裝置,以自動(dòng)調(diào)節(jié)兩者距離在預(yù)先設(shè)定的高度范圍內(nèi)。
2.外光路系統(tǒng)的影響
激光器射出的原始光束是經(jīng)過外光路系統(tǒng)的傳輸(包括反射和透射),以極高的功率密度準(zhǔn)確地照射到工件的表面。
外光路系統(tǒng)的光學(xué)元件應(yīng)定期檢查、及時(shí)調(diào)整,確保當(dāng)切割炬在工件上方運(yùn)行時(shí),光束正確地傳輸?shù)酵哥R中心并聚焦成很小的光點(diǎn),對(duì)工件進(jìn)行高質(zhì)量切割。一旦其中任何一光學(xué)元件位置發(fā)生變化或受到污染,都會(huì)影響切割質(zhì)量,甚至造成切割不能進(jìn)行。
外光路鏡片受到氣流中雜質(zhì)污染和切割區(qū)飛濺質(zhì)點(diǎn)粘結(jié),或者鏡片冷卻不足,都會(huì)使鏡片發(fā)生過熱,影響光束能量傳輸。引起光路準(zhǔn)直度飄移而導(dǎo)致嚴(yán)重后果,透鏡過熱還會(huì)產(chǎn)生焦點(diǎn)失真,甚至危及透鏡本身。
光學(xué)元件一旦受到污染甚至粘上切割產(chǎn)物小質(zhì)點(diǎn),對(duì)它的清理是個(gè)極為重要而往往會(huì)被忽視的問題,下面列出一些清洗要點(diǎn):
1)透鏡的清洗:把擦鏡頭紙彎成幾折,用幾滴分析純丙酮浸濕;用浸濕的鏡頭紙輕輕擦拭鏡頭表面,注意不能用手指壓鏡片;反復(fù)幾次,直到鏡片表面清潔、沒有污垢和殘存痕跡留在鏡面;用干空氣吹干;必要時(shí)可把用幾滴丙酮弄濕的鏡頭紙卷成桿,輕輕地擦洗鏡片表面,以去除重污滴。
要注意的是丙酮易從空氣中吸收潮氣和水分污染丙酮本身,所以要蓋緊丙酮瓶,千萬不要將清洗后剩下的丙酮液倒回到新的丙酮瓶中。
2)反射鏡鏡片的清洗:從鏡架上拆除鏡片;鏡面朝上,把鏡頭紙放在鏡面上;在鏡頭紙上滴幾滴丙酮,并輕拉鏡頭紙撩過鏡面;反復(fù)上述工序,直至鏡面清潔,無污穢和殘漬留在鏡面; 再把鏡片裝入鏡座。
如果采用鉬鏡作反射鏡,因?yàn)樗荒苠儗樱瑨伖夂蠹纯芍苯邮褂?,所以它可用水(肥皂水或含洗潔精的水)清洗鏡面。但其他表面有鍍層的鏡片不能用水清洗,因?yàn)楹芏噱儗尤芙庥谒?,鏡片將遭破壞。
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