激光金属切割加工

金属管广泛应用于飞机制造、工程机械、汽车工业、石油化工、农业机械等行业。由于不同的应用场景，金属管需要加工成不同形状和尺寸的零件，以满足不同行业的需求。先进的激光加工技术特别适用于各种金属管材的加工。如今，管道激光切割系统正朝着高柔性、高自动化的方向发展，可以实现小批量、多品种、不同材料的生产方式。

因此，只有了解并突破“管道激光切割系统关键技术”，系统设备供应商才能在金属管道切割领域有更广阔的发展前景。

光导聚焦系统

光聚焦系统的作用是将激光发生器输出的激光束引导到聚焦光路的切割头。对于激光切割管，要获得高质量的切割接头，就需要聚焦直径小、功率高的光束。这允许激光发生器输出低阶模式。为了获得更小的光束聚焦直径，激光器的横向模阶数越小，基模越好。切割管后，通过切割小焦距的透镜可以获得高质量的激光束。

切割头轨迹控制

激光切割钢管加工空间曲面形状比较复杂，采用传统方法加工有一定的编程难度，这就要求操作人员根据工艺要求，选择正确的路径和适当的参考点，利用数控系统记录轴向进给和参考点坐标的值，然后利用激光切割系统坐标记录加工过程并生成处理器。

如何控制激光切割的聚焦位置是影响切割质量的一个重要因素。通过自动测控装置，使焦点相对于工件表面的垂直方向不发生变化，这是激光切割管的关键技术之一。通过控制激光焦点位置和集成线性轴(X Y Z)在激光加工系统中,激光切割头的运动更光和灵活,和焦点位置可以避免碰撞与切割头和管或其他对象的过程中处理。

主要工艺参数的影响

(1)光功率的影响。

对于连续输出的激光发生器来说，激光功率的大小将对激光切割产生重要的影响。理论上，管道切割设备的激光功率越高，切割速度越快。但是，结合管道本身的特点，切断电源并不是一个好的选择。当切割功率增加时，激光器本身的模式会发生变化，从而影响激光束的聚焦。在实际加工中，我们往往选择在功率小的情况下使焦点获得高功率密度，从而保证激光切割的效率和质量。

(2)切削速度的影响。

为了获得更好的切割质量，激光切割管的切割速度必须在一定的范围内。如果切割速度过慢，会在管道表面积聚过多的热量，热影响区会变大，间隙会变宽，排出的热熔会烫伤切口表面，使切口表面粗糙。随着切割速度的增加，平均狭缝宽度减小，且管径越小，效果越明显。随着切割速度的增加，激光作用时间缩短，管道吸收的总能量减少，管道前端温度降低，狭缝宽度减小。如果切割速度过快，管道无法切断或连续切断，从而影响整体切割质量。

(3)管径的影响。

在激光切割管道时，管道本身的特性也会对加工工艺产生很大的影响。例如，管径的大小对加工质量有显著影响。通过对激光切割薄壁无缝钢管的研究，发现在激光切割管材设备的各项工艺参数不变的情况下，管材的直径会增大，狭缝的宽度也会增大。

(4)辅助气的类型和压力。

切割非金属及部分金属管时，可使用压缩空气或惰性气体(如氮气)作为辅助气体，而大多数金属管可使用活性气体(如氧气)。在确定辅助气的类型后，确定辅助气的压力是非常重要的。当壁厚较小的管道以较高的速度切割时，应增加辅助气体压力，防止切口挂渣;当管道壁厚较大或切割速度较慢时，应适当降低辅助气体压力，防止管道贯通或连续切割。

在激光切割管中，光束的聚焦位置也非常重要。当焦点位置好时，切割缝小，切割效率高，切割效果好。

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