什么是光纖激光切割機？

A 光纖激光切割機 是將激光器發出的光線經光路系統聚焦成高功率密度的激光束的激光機，激光束照射到工件表面，使工件達到其熔點或沸點，同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化的金屬吹走。

隨著光束與工件相對位置的移動，最終將材料切開，達到切割的目的。

激光切割工藝以看不見的光束代替傳統的機械刀具，精度高，切割速度快，不受切割圖樣限制，且自動排版節省材料，切口光滑，加工成本低，將逐步完善或取代傳統的金屬切割工藝設備。激光刀頭機械部分與工件無接觸，工作時不會劃傷工件表面，激光切割速度快，切口光滑平整，一般不需后續加工，熱影響區小，板材變形小，切縫窄（0.1mm~0.3mm）；無機械應力，切口無切割毛刺；加工精度高，重復性好，不損傷材料表面；數控編程，可加工任意方案，可大幅面整板切割，無需開模，經濟省時。

光纖激光切割機有什么用途？

光纖激光切割機可以切割各種金屬材料，例如：

鐵

合金

黃銅

銅

鈦

鋁板

碳素鋼

結構鋼

不銹鋼

光纖激光切割機應用于什么領域？

光纖激光切割機應用領域非常廣泛，涉及很多行業，是很多企業的必備設備之一。

廣告業

鈑金加工行業

機箱機柜生產

彈簧片生產

地鐵部件

電梯制造

廚房廚具制造

光纖激光切割機應用于鈑金加工、廣告標牌制作、高低壓電器柜制作、機械零件、廚具、汽車、機械、金屬工藝品、鋸片、電器配件、眼鏡行業、彈簧片、電路板、電水壺、醫療微電子、五金、刀量具等行業。

光纖激光切割機由哪些部件組成？

它由三個重要部分組成。

第一種，重型框架，通常由管子和金屬板焊接而成。它可以提供較長的使用壽命，并配有水平儀測量（圖1-4），確保工作的精度。它用于放置要切割的工件，并可根據控制程序準確移動。它通常由1個伺服電機驅動（圖2-4）。

（圖4-1 水平儀測量）

（圖4-2 安川伺服電機）

第二部分，光束傳輸系統。從激光發生器（圖2-4）發出的光束到工件的整個傳輸過程的光學系統和機械部件。

（圖4-3 IPG激光發生器）

最后是數字控制系統（圖4-4），提供X、Y、Z軸的運動，同時可以控制發電機的輸出功率。

（圖4-4 Cypcut控制系統）

除了上述3個重要部件外，光纖激光切割機還有其他部件。

? 外部光路。它指的是用于將激光引導到所需方向的折射鏡。為了防止光束路徑發生故障，所有鏡子都必須用保護罩保護，并引入干凈的正壓保護氣體以保護鏡頭免受污染。一組性能良好的鏡頭會將沒有發散的光束聚焦成無限小的光斑。通常使用 5.0 英寸焦距鏡頭。7.5 英寸鏡頭僅用于 >12mm 厚的材料。

? 穩壓電源。連接激光發生器、機架及電源系統之間。主要防止外界電網的干擾。

? 光纖激光切割頭。主要包括腔體、聚焦鏡架、聚焦鏡片、電容傳感器、輔助氣體噴嘴等部分。切割頭驅動裝置用于按程序驅動切割頭沿Z軸方向運動，由伺服電機、絲桿或齒輪等組成。

? 冷水系統（圖4-5）。用于冷卻激光頭和激光發生器。激光器是一種將電能轉化為光能的裝置，例如光纖激光器，一般轉化率在25%以上，其余能量則轉化為熱量。冷卻水帶走多余的熱量，使激光發生器在冷水中工作。該裝置還冷卻機器外部的光路鏡和聚焦鏡，確保穩定的光束傳輸質量，有效防止鏡片過熱而導致變形或爆裂。

（圖4-5 S&A冷水機組）

? 氣體（圖4-6）。包括激光切割機工作的介質氣體和輔助氣體，用于給切割頭供應輔助氣體。

（圖4-6 氣體）

? 其他日常使用的設備，如空氣壓縮機、過濾器、排氣扇等。

光纖激光切割機的工作原理是什么？

激光是光的一種，和其他光一樣，也是由原子（分子或離子）躍遷產生的。

但與普通光不同的是，激光（圖5-1）只在最初很短的時間內依賴于自發輻射，由于該過程完全由激發光決定，所以激光的顏色非常純正，幾乎沒有發散的方向性，發光強度高，相干性強。

光纖激光切割是應用激光聚焦產生的高功率密度能量來實現的。在計算機的控制下，激光器以脈沖方式放電，輸出受控重復的高頻脈沖激光，形成一定頻率、一定脈寬的光束，脈沖激光束經光路的傳導、反射，經聚焦透鏡組聚焦，在被加工物體表面形成細微的高能量密度光斑。焦斑位于被加工表面附近，瞬間使被加工材料在高溫下熔化或氣化。每一個高能量的激光脈沖瞬間在物體表面濺射出一個小孔。在計算機的控制下，激光加工頭和被加工材料按預先繪制的圖案依次移動、繪制，這樣就把物體加工成所需的形狀。

（圖5-1 Raytools激光頭）

光纖激光切割機的切割質量如何定義？

切割精度是決定數控激光切割機質量的第一要素，下面介紹影響切割精度的1個因素。

? 激光發生器的激光凝聚度大小，凝聚后激光束越小，切割精度就越高，切割后縫隙就越小，說明切割質量和切割精度都很好。

激光發生器的光束越大，切割間隙也就越大，這種情況下，工件越厚，間隙越大。

? 框架的精度。在工作之前，我們需要檢查框架的每個部分。框架的垂直度和水平度應該非常好。如果有0.1mm 各個零件的偏差，隨著機器的運轉，會越來越大。

? 激光光束的形狀。如果激光發生器發出的光束是錐形的，則切割間隙也是錐形的。在這種情況下，工件越厚，間隙越大。

? 不同的材料也會造成不同的切割質量。例如，在同樣的條件下，切割不銹鋼和鋁材就有很大的不同。切割不銹鋼的精度和切割邊緣會比切割鋁材更好。

一般來說，光纖激光切割機的切割質量可以通過這5個標準來定義。

? 切削刃的質量。

? 切削刃的熔渣尺寸。

? 修剪的垂直度和傾斜度。

? 切削刃圓角尺寸。

? 平整度。

光纖激光切割機的安全操作

通知必須經過專業人員的培訓才能獨立操作。根據我們的經驗，安全操作通知的13個細節 激光切割機 總結。

? 遵守切割機的安全規則，嚴格按照激光器啟動程序啟動激光器。

? 操作人員必須經過培訓，熟悉設備的結構和性能，掌握操作系統知識。

? 如果在光纖激光束附近操作，請戴上眼鏡。

? 在未確定材料是否適合使用光纖激光器之前，請勿對其進行加工，以免產生蒸汽和煙霧。

? 開始操作時，操作人員不得離開或交給他人，如需離開，操作人員應關閉機器。

? 將滅火器放在附近。不操作時請關閉機器。請勿將紙張、皮革或其他易燃材料放在激光束附近。

? 運行時如發現任何異常情況，應立即停止機器并排除故障或通知工程師。

? 保持激光器、機架及周圍環境整潔、無油污，工件、金屬片及廢料按要求堆放。

? 使用氣體時，應避免壓壞焊絲，以免發生泄漏事故。氣瓶的使用和運輸應遵守氣瓶監控程序。不得將氣瓶暴露在陽光下或靠近熱源。打開瓶閥時，操作人員必須站在瓶口側面。

? 維修時請遵守高壓安全規定。每運行 40 小時或每周維護、每運行 1000 小時或每 6 個月維護均應按照規定和程序進行。

? 開機后，手動啟動機器X、Y方向低速運轉，檢查是否有異常。

? 輸入新的零件程序后，應該進行測試并檢查其運行情況。

? 工作時，要注意觀察機架的運行情況，避免機器超出有效范圍或兩臺機器相撞造成事故。

光纖激光切割機的日常維護

框架（圖8-1）。

? 每天開機前應認真檢查激光工作氣體及切割氣體的工作情況，若氣壓不夠應及時更換。

? 檢查X 軸零點、Y 軸零點、Z 軸零點、激光準備狀態是否損壞（檢查指示器）。

? 檢查X 軸、Y 軸、Z 軸的零點、限位開關及沖擊塊安裝螺絲是否有松動，各軸的限位開關是否靈敏。

? 檢查冷水機內循環水位是否足夠，若不足需及時添加。

? 檢查外光路循環水路是否有泄漏，發現泄漏必須及時處理，否則影響光學鏡片的壽命。

? 每天切割后，檢查聚焦鏡的鏡片是否損壞。

? 檢查外光路波紋管是否燒毀、損壞。

? 每日工作完成后，及時清理切割廢料，清掃工作現場，保持工作現場整潔干凈。同時做好設備的清潔工作，確保設備各部位清潔、無污垢。

? 每日工作結束后，打開空壓機底部儲氣筒排水閥排水，廢水排完后關閉排水閥。

? 每天工作結束后，應按關機步驟關機，然后關閉整機的總電源。

（圖8-1 重型框架）

激光發生器（圖8-2）。

激光發生器每天開機前應進行維護。

? 檢查冷卻水壓力是否保持在3.5-5 Pa之間。

? 檢查冷卻水的溫度，最好是所選激光發生器所需的水溫。

? 檢查激光發生器真空泵油位h8，若不足則添加。

? 檢查激光發生器的油、水、氣路是否有泄漏，真空泵或諧振腔內氣動元件是否有泄漏。

（圖8-2 銳科激光發生器）

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