CN105537775A - 一种微波吸收材料激光切割方法 - Google Patents

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刘曦
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Guizhou Aerospace Electronic Technology Co Ltd
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    • 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

Abstract

本发明公开了一种微波吸收材料激光切割方法，其方法为：绘制出零件结构图形后设置激光切割参数为：电流100～350A、脉冲宽度0～20ms、脉冲频率0～1000HZ；选择口部直径为Φ1.5mm的收缩型喷嘴，并将喷嘴位置置于离工件表面0.5～2.0mm处；将激光焦点位置置于材料表面下方1/2处，激光功率调整为2.3KW；打开辅助气体控制阀将控制压力调整正确；以速度300～500mm/min对零件进行切割后用酒精清理激光切割后产生的粉末，并晾干。使用本方法切割表面光洁美观，表面粗糙度低；切割效率高，适用不同形状零件的切割；热变形及热影响区小，可对复杂形状的零件、微小件加工，还可在真空中进行加工；无切削力作用于工件，不会造成工件变形，可随意摆放工件位置并大大简化装夹工具。

Description

一种微波吸收材料激光切割方法
技术领域
本发明涉及非金属材料加工领域，尤其涉及一种微波吸收材料激光切割方法。
背景技术
微波吸收材料是一种非金属材料，它具有良好的弹性及韧性，对它稍加外力就可使之变形，外力去除又恢复原状。此类材质零件，机械性能和化学成分与金属有很大的差异，这就给加工带来一定的难度。对于试制产品，制造模具能使零件具有较好的精度，但零件的加工成本也相对较高，模具制造的周期也较长不适于产品的研发，而用常规加工手段(钣金工手工切割)缩短了零件的制造周期，但材料易变形，加工后的零件很多无法达到标准尺寸，无法达到设计要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种微波吸收材料激光切割方法。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种微波吸收材料激光切割方法，其方法为：
(1)根据设计胚料外形尺寸、材料和厚度绘制电子图形；
(2)设置激光切割参数：电流为100～350A、脉冲宽度为0～20ms、脉冲频率为0～1000HZ；
(3)选择口部直径为Φ1.5mm的收缩型喷嘴，并将喷嘴位置置于离工件表面0.5～2.0mm处；
(4)将激光焦点位置置于材料表面下方1/2处，激光功率调整为2.3KW；
(5)打开辅助气体控制阀将控制压力调整正确；
(6)以速度300～500mm/min对零件进行切割；
(7)用酒精清理激光切割后产生的粉末，并晾干。
所述步骤(2)中的激光切割参数优选为：电流为200～300A、脉冲宽度为0.5～0.7ms、脉冲频率为100～200HZ。
所述步骤(5)中的辅助气体为氮气。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的一种微波吸收材料激光切割方法，零件切口细窄，切缝两边平行并且表面垂直，切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米；切割效率高、加工速度快，适用不同形状零件的切割；热变形及热影响区小，适合加工高熔点、高硬度、特种材料；可对复杂形状的零件、微小件加工，还可在真空中进行加工；加工无噪音；非接触加工，无切削力作用于工件，不会造成工件变形，可随意摆放工件位置并大大简化装夹工具。
具体实施方式
以下对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
本发明提供的一种微波吸收材料激光切割方法，其方法为：
(1)根据设计胚料外形尺寸、材料和厚度绘制出CAD图形；
(2)设置激光切割参数：电流为100～350A、脉冲宽度为0～20ms、脉冲频率为0～1000HZ；
(3)选择口部直径为Φ1.5mm的收缩型喷嘴，并将喷嘴位置置于离工件表面0.5～2.0mm处；
(4)将激光焦点位置置于材料表面下方1/2处，激光功率调整为2.3KW；
(5)打开辅助气体，打开控制阀将控制压力调整正确；
(6)以速度300～500mm/min对零件进行切割；
(7)用酒精清理激光切割后产生的粉末，并晾干。
所述步骤(2)中的激光切割参数优选为：电流为200～300A、脉冲宽度为0.5～0.7ms、脉冲频率为100～200HZ。能避免零件表面灼烧过度出现焦斑产生挂渣现象。
所述步骤(5)中的辅助气体为氮气。氮气可以促进切割过程，加快切割速度，保证切口质量，获得无挂渣切口。
实施例一：微波吸收零件为一薄板零件，厚度δ＝1.5mm，需加工8*9的矩形通孔，且外形复杂不规则尺寸精度要求高，通过以下步骤后测量零件的尺寸精度到达±0.02mm表面粗糙度为25μm，加工总用时只有5.5min。
(1)根据设计胚料外形尺寸、材料和厚度绘制电子图形；
(2)设置激光切割参数：电流为100A、脉冲宽度为10ms、脉冲频率为500HZ；
(3)选择口部直径为Φ1.5mm的收缩型喷嘴，并将喷嘴位置置于离工件表面0.5mm处；
(4)将激光焦点位置置于材料表面下方1/2处，激光功率调整为2.3KW；
(5)打开辅助气体，打开控制阀将控制压力调整正确；
(6)以速度300mm/min对零件进行切割；
(7)用酒精清理激光切割后产生的粉末，并晾干。
实施例三：微波吸收零件为一薄板零件，厚度δ＝1.5mm，需加工8*9的矩形通孔，且外形复杂不规则尺寸精度要求高，通过以下步骤后测量零件的尺寸精度到达±0.04mm表面粗糙度为29μm，加工总用时只有5min。
(1)根据设计胚料外形尺寸、材料和厚度绘制出CAD图形；
(2)设置激光切割参数：电流为200A、脉冲宽度为15ms、脉冲频率为600HZ；
(3)选择口部直径为Φ1.5mm的收缩型喷嘴，并将喷嘴位置置于离工件表面1.0mm处；
(4)将激光焦点位置置于材料表面下方1/2处，激光功率调整为2.3KW；
(5)打开辅助气体，打开控制阀将控制压力调整正确；
(6)以速度400mm/min对零件进行切割；
(7)用酒精清理激光切割后产生的粉末，并晾干。
实施例四：微波吸收零件为一薄板零件，厚度δ＝1.5mm，需加工8*9的矩形通孔，且外形复杂不规则尺寸精度要求高，通过以下步骤后测量零件的尺寸精度到达±0.05mm表面粗糙度为30μm，加工总用时只有4.6min。
(1)根据设计胚料外形尺寸、材料和厚度绘制CAD图形；
(2)设置激光切割参数：电流为350A、脉冲宽度为20ms、脉冲频率为1000HZ；
(3)选择口部直径为Φ1.5mm的收缩型喷嘴，并将喷嘴位置置于离工件表面2.0mm处；
(4)将激光焦点位置置于材料表面下方1/2处，激光功率调整为2.3KW；
(5)打开辅助气体，打开控制阀将控制压力调整正确；
(6)以速度500mm/min对零件进行切割；
(7)用酒精清理激光切割后产生的粉末，并晾干。

Claims (3)

1.一种微波吸收材料激光切割方法，其特征在于其方法为：
(1)根据设计胚料外形尺寸、材料和厚度绘制电子图形；
(2)设置激光切割参数：电流为100～350A、脉冲宽度为0～20ms、脉冲频率为0～1000HZ；
(3)选择口部直径为Φ1.5mm的收缩型喷嘴，并将喷嘴位置置于离工件表面0.5～2.0mm处；
(4)将激光焦点位置置于材料表面下方1/2处，激光功率调整为2.3KW；
(5)打开辅助气体控制阀将控制压力调整正确；
(6)以速度300～500mm/min对零件进行切割；
(7)用酒精清理激光切割后产生的粉末，并晾干。
2.根据权利要求1所述的一种微波吸收材料激光切割方法，其特征在于：所述步骤(2)中的激光切割参数优选为：电流为200～300A、脉冲宽度为0.5～0.7ms、脉冲频率为100～200HZ。
3.根据权利要求1所述的一种微波吸收材料激光切割方法，其特征在于：所述步骤(5)中的辅助气体为氮气。
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