CN103962731A - 光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法 - Google Patents

光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103962731A
CN103962731A CN201410180189.7A CN201410180189A CN103962731A CN 103962731 A CN103962731 A CN 103962731A CN 201410180189 A CN201410180189 A CN 201410180189A CN 103962731 A CN103962731 A CN 103962731A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal material
cutting
negative pressure
cutting head
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410180189.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103962731B (zh
Inventor
朱瓅
闫大鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd filed Critical Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Priority to CN201410180189.7A priority Critical patent/CN103962731B/zh
Publication of CN103962731A publication Critical patent/CN103962731A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103962731B publication Critical patent/CN103962731B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法，按以下步骤进行：(1)、激光束经切割头内光学系统汇聚到金属材料上表面使金属材料吸收激光后熔化；(2)、切割头提供辅助气体吹除熔化的金属材料；(3)、移动切割头切割金属材料；其特征在于：(4)、移动切割头切割金属材料的同时，在金属材料下表面不间断施以小于大气压力的负压，直至整个切割过程；从而实现切割8mm以上厚金属材料。本发明的光纤激光负压切割厚金属材料的方法，在厚金属材料切割过程中，能使切割头降低辅助气体压力的同时，保持辅助气体吹除切割缝隙中熔化物的效率，进而在接近激光器切割能力极限的时候，保持加工质量和稳定性的同时降低废品率，提升激光器的加工能力上限。

Description

光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法
技术领域
本发明涉及一种光纤激光负压切割厚金属材料的方法，特别涉及一种光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法。
背景技术
目前传统的光纤激光切割金属材料主要采用：激光束经切割头内光学系统汇聚到材料表面使其吸收激光后熔化，切割头提供辅助气体吹除熔化材料，移动切割头实现切割，在这种方式下，为了保证切割质量，加工材料厚度越厚，辅助气体压力需同步降低，但是压力降低会使熔化物不足以从切割缝隙中吹走造成切不穿，切割速度降至极慢也无法解决。因此传统的光纤激光切割金属材料方法限制了光纤激光切割厚金属材料的能力。
发明内容
本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法，本发明能保证提高激光器加工能力、加工质量和稳定性，同时降低废品率。
本发明的技术方案为：
一种光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法，按以下步骤进行：(1)、激光束经切割头内光学系统汇聚到金属材料上表面使金属材料吸收激光后熔化；(2)、切割头提供辅助气体吹除熔化的金属材料；(3)、移动切割头切割金属材料；其特征在于：(4)、移动切割头切割金属材料的同时，在金属材料下表面不间断施以小于大气压力的负压，直至整个切割过程；从而实现切割8mm以上厚金属材料。
其进一步特征在于：所述的在金属在材料下表面不间断施以小于大气压力的负压，是以激光束垂直汇聚到在加工金属材料下表面的位置为中心参考点，从加工金属材料下表面围绕中心参考点的一定范围向下的三维区域形成小于大气压的负压状态，让切割头提供的辅助气体顺利的从金属材料上表面通过切割缝隙直到下表面，实现高质量的稳定切割。
本发明的光纤激光负压切割厚金属材料的方法，在厚金属材料切割过程中，能使切割头降低辅助气体压力的同时，保持辅助气体吹除切割缝隙中熔化物的效率，进而在接近激光器切割能力极限的时候，保持加工质量和稳定性的同时降低废品率，提升激光器的加工能力上限。
附图说明
图1为本发明切割厚金属材料的示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明的按以下步骤进行：(1)、激光束经切割头内光学系统汇聚到金属材料上表面使金属材料吸收激光后熔化；(2)、切割头提供辅助气体吹除熔化的金属材料；(3)、移动切割头切割金属材料；其特征在于：(4)、移动切割头切割金属材料的同时，在金属在材料下表面不间断施以小于大气压力的负压，是以激光束垂直汇聚到在加工金属材料下表面的位置为中心参考点，从加工金属材料下表面围绕中心参考点的一定范围向下的三维区域形成小于大气压的负压状态，让切割头提供的辅助气体顺利的从金属材料上表面通过切割缝隙直到下表面，实现高质量的稳定实现切割8mm以上厚金属材料。

Claims (2)

1.一种光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法，按以下步骤进行：(1)、激光束经切割头内光学系统汇聚到金属材料上表面使金属材料吸收激光后熔化；(2)、切割头提供辅助气体吹除熔化的金属材料；(3)、移动切割头切割金属材料；其特征在于：(4)、移动切割头切割金属材料的同时，在金属材料下表面不间断施以小于大气压力的负压，直至整个切割过程；从而实现切割8mm以上厚金属材料。
2.根据权利要求1所述的光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法，其特征在于：所述的在金属在材料下表面不间断施以小于大气压力的负压，是以激光束垂直汇聚到在加工金属材料下表面的位置为中心参考点，从加工金属材料下表面围绕中心参考点的一定范围向下的三维区域形成小于大气压的负压状态，让切割头提供的辅助气体顺利的从金属材料上表面通过切割缝隙直到下表面，实现高质量的稳定切割。
CN201410180189.7A 2014-04-30 2014-04-30 光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法 Active CN103962731B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410180189.7A CN103962731B (zh) 2014-04-30 2014-04-30 光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410180189.7A CN103962731B (zh) 2014-04-30 2014-04-30 光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103962731A true CN103962731A (zh) 2014-08-06
CN103962731B CN103962731B (zh) 2016-04-27

Family

ID=51232994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410180189.7A Active CN103962731B (zh) 2014-04-30 2014-04-30 光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103962731B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104625429A (zh) * 2014-12-22 2015-05-20 中国矿业大学 一种对金属厚板的激光切割工艺
CN104785927A (zh) * 2015-04-09 2015-07-22 上海文信家具有限公司 一种方形管的激光切割方法
CN106001934A (zh) * 2016-06-07 2016-10-12 成都市松川金属材料有限公司 一种厚金属板材激光切割方法
CN111761232A (zh) * 2020-06-09 2020-10-13 国宏激光科技(江苏)有限公司 一种光纤激光切割金属板的方法
CN114918558A (zh) * 2022-05-27 2022-08-19 武汉新芯集成电路制造有限公司 激光切割装置以及晶圆切割方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010194558A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Koike Sanso Kogyo Co Ltd レーザ切断方法及びレーザ切断装置
US20120154922A1 (en) * 2009-09-01 2012-06-21 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude LASER-FOCUSING HEAD WITH ZnS LENSES HAVING A PERIPHERAL THICKNESS OF AT LEAST 5 MM AND LASER CUTTING UNIT AND METHOD USING ONE SUCH FOCUSING HEAD
CN103170750A (zh) * 2013-03-07 2013-06-26 奇瑞汽车股份有限公司 真空吸附切割装置
CN203184838U (zh) * 2013-03-07 2013-09-11 奇瑞汽车股份有限公司 真空吸附装置及其底座

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010194558A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Koike Sanso Kogyo Co Ltd レーザ切断方法及びレーザ切断装置
US20120154922A1 (en) * 2009-09-01 2012-06-21 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude LASER-FOCUSING HEAD WITH ZnS LENSES HAVING A PERIPHERAL THICKNESS OF AT LEAST 5 MM AND LASER CUTTING UNIT AND METHOD USING ONE SUCH FOCUSING HEAD
CN103170750A (zh) * 2013-03-07 2013-06-26 奇瑞汽车股份有限公司 真空吸附切割装置
CN203184838U (zh) * 2013-03-07 2013-09-11 奇瑞汽车股份有限公司 真空吸附装置及其底座

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
廖健宏等: "光纤激光精密切割系统的研制及其应用", 《中国激光》, vol. 34, no. 1, 31 January 2007 (2007-01-31) *
沈海平等: "光纤激光切割技术", 《电焊机》, vol. 43, no. 7, 31 July 2013 (2013-07-31) *
陈和平等: "一体式接料排烟激光加工设备的设计与实现", 《机械研究与应用》, no. 4, 31 August 2012 (2012-08-31) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104625429A (zh) * 2014-12-22 2015-05-20 中国矿业大学 一种对金属厚板的激光切割工艺
CN104785927A (zh) * 2015-04-09 2015-07-22 上海文信家具有限公司 一种方形管的激光切割方法
CN106001934A (zh) * 2016-06-07 2016-10-12 成都市松川金属材料有限公司 一种厚金属板材激光切割方法
CN111761232A (zh) * 2020-06-09 2020-10-13 国宏激光科技(江苏)有限公司 一种光纤激光切割金属板的方法
CN114918558A (zh) * 2022-05-27 2022-08-19 武汉新芯集成电路制造有限公司 激光切割装置以及晶圆切割方法
CN114918558B (zh) * 2022-05-27 2023-11-24 武汉新芯集成电路制造有限公司 激光切割装置以及晶圆切割方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103962731B (zh) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103962731A (zh) 光纤激光负压切割8mm以上厚金属材料的方法
US10682716B2 (en) Method for rapidly forming a part using combination of arc deposition and laser shock forging and device implementing same
CN103545253B (zh) 晶圆片激光加工方法
CN107262713A (zh) 一种光内同轴送粉激光冲击锻打复合加工成形装置及方法
US9956648B2 (en) Piercing metal workpieces by a laser beam
CN103394807B (zh) 利用激光边缘切割提高金属熔覆沉积增材制造精度的方法及装置
WO2017124832A1 (zh) 一种激光快速成形件的成形方法
CN103962734B (zh) 激光切割快速变焦穿孔方法
US9168611B2 (en) Laser cutting method
CN103495803B (zh) 一种实现椭圆形焊点的激光焊接方法
CN103753022A (zh) 采用双激光器对金属材料实施激光焊接的方法
CN103949779A (zh) 一种高效率的蓝宝石片切割工艺
CN105834595A (zh) 一种尖角激光切割方法
CN106816404A (zh) 晶圆的扩膜取粒方法及晶圆的生产方法
CN113977087A (zh) 一种同幅面多类型激光增减材复合成形装置与方法
CN109382583A (zh) 一种用于激光切割的系统
CN205614198U (zh) 一种用于激光裂片的装置
CN104439715A (zh) 透明材料的激光切割装置及其应用的激光切割工艺
CN204545711U (zh) 一种非晶合金带材激光纵剪线
CN105108144A (zh) 一种无基体无支撑金属零件激光熔覆自由成形方法
CN103420600A (zh) 透明工件的激光切割加工方法及系统
CN102658466A (zh) 整体“眼镜框”形大型钛合金零件的数控加工方法
CN106670463B (zh) 一种固相增材与激光扫掠复合增材制造技术
CN105948476A (zh) 利用激光实现玻璃倒边的方法
CN105728954A (zh) 一种双激光加工水浸工件的方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP03 Change of name, title or address

Address after: 430074 East Lake science and technology zone, Wuhan province high tech Avenue, No. 999, the future of science and technology city of the city of Hubei

Patentee after: WUHAN RAYCUS FIBER LASER TECHNOLOGIES CO., LTD.

Address before: 430223 East Lake New Technology Development Zone, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan science and technology park innovation base, building No. 10, building No.

Patentee before: Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co., Ltd.