CN109530934A - 一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法 - Google Patents

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    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching

Abstract

本发明公开了一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法。首先在激光切割划线前在轨迹位置涂刷吸波涂层；按照预设的数控程序采用小功率进行划线；按照划线进行关键尺寸测量检验；检验无差错后，进行产品最终切割；对产品上涂层进行去除。本发明所述方法减小了小功率划线对工件的热损伤；减小了反射激光对切割头电容传感器的热损伤，延长了电容传感器的寿命。

Description

一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法
技术领域
本发明涉及激光切割或激光划线领域，具体地说是一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法。
背景技术
当前，激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射处的材料迅即熔化，气化、烧蚀或达到燃点，同时借与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现割开工件的一种热切割方法。激光切割技术由于其切割速度快，热影响区小，工件变形小、光束无惯性，可实行高速切削、切缝边缘垂直度好等优势，已经在工件切割领域中得到了广泛的应用，其已经成为各种金属、非金属零件加工的常用手段之一。
采用激光切割大型三维薄壁零件内孔和外形具有明显的优势，目前正在大量推广使用。在激光切割工艺中，由于切割为一次性加工成型工艺，如果轨迹有错误，会直接导致零件超差或报废，为了防止此类风险，一般在切割前采用小功率进行划线，进行一次轨迹防错检验。这种小功率划线主要有两方面的负面影响：第一，小功率下金属材料反射性很强，导致划线时反射激光造成对切割头前端随动跟踪传感器的热损伤，这是目前激光头传感器的主要损伤模式；第二，小功率划线的原理是在工件上产生一层薄的熔化层，如果检验无差错，沿原轨迹进行切割对工件无影响，但如果有问题，这种划线已对零件产生了表面影响，对要求高的零件具有表面热损伤的影响。
发明内容
本发明的目的就是解决以上技术中存在的问题，并为此提供一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法。该方法能解决现有激光切割技术中，小功率划线工序中对工件和激光切割头的热影响问题，减少小功率划线对工件的热损伤；减小反射激光对切割头电容传感器的热损伤，延长电容传感器的寿命。
为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法，包括以下步骤：
步骤一，激光切割划线前在轨迹位置涂刷吸波涂层；
其中吸波涂层的主要成分为：C粉、Y2O3、TiO2，其质量配比为C粉：80％～90％；Y2O3：5％～10％；TiO2：5％～10％；使用前将粉末状的C粉、Y2O3、TiO2按照比例称好混合均匀，将混合粉末与酒精按照质量比1：50混合成悬浊液，用毛刷将悬浊液涂刷在切割轨迹位置，涂刷宽度为20～50mm；
步骤二，按照预设的数控程序采用小功率进行划线；
步骤三，按照划线进行关键尺寸测量检验；
步骤四，检验无差错后，进行产品最终切割；
步骤五，对产品上涂层进行去除。
作为优选，所述步骤一中的混合粉末中C粉小于400目，Y2O3小于300目，TiO2小于300目。
作为优选，所述步骤一中将混合成的悬浊液涂刷二次。
采用上述技术方案后，本发明所述方法的有益效果是：
第一，减小了小功率划线对工件的热损伤；
第二，减小了反射激光对切割头电容传感器的热损伤，延长了电容传感器的寿命。
其中吸波涂层一方面可以增加材料表面对于激光的吸收率降低激光的反射率从而减少切割喷嘴的热损伤。另一方面吸波涂层的添加有利于在基体形成保护层，减少激光对基体的损伤。
该涂层材料具有如下特性：
(1)具有合适的热敏特性；
(2)不影响电容传感器的电容性能；
(3)小功率下划线很窄；
(4)该吸波涂层易于涂覆，且易于划线后去除；
(5)涂层材料不污染环境。
具体实施方式
为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合实施例对本发明的技术方案作以详细说明。
一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法，包括以下步骤：
步骤一，激光切割划线前在轨迹位置涂刷吸波涂层；
其中吸波涂层的主要成分为：C粉、Y2O3、TiO2，其质量配比为C粉：80％～90％；Y2O3：5％～10％；TiO2：5％～10％；使用前将粉末状的C粉、Y2O3、TiO2按照比例称好混合均匀，将混合粉末与酒精按照质量比1：50混合成悬浊液，用毛刷将悬浊液涂刷在切割轨迹位置，涂刷宽度为20～50mm；
步骤二，按照预设的数控程序采用小功率进行划线；
步骤三，按照划线进行关键尺寸测量检验；
步骤四，检验无差错后，进行产品最终切割；
步骤五，对产品上涂层进行去除。
作为优选，所述步骤一中的混合粉末中C粉小于400目，Y2O3小于300目，TiO2小于300目。
作为优选，所述步骤一中将混合成的悬浊液涂刷二次。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，激光切割划线前在轨迹位置涂刷吸波涂层；
其中吸波涂层的主要成分为：C粉、Y2O3、TiO2，其质量配比为C粉：80％～90％；Y2O3：5％～10％；TiO2：5％～10％；使用前将粉末状的C粉、Y2O3、TiO2按照比例称好混合均匀，将混合粉末与酒精按照质量比1：50混合成悬浊液，用毛刷将悬浊液涂刷在切割轨迹位置，涂刷宽度为20～50mm；
步骤二，按照预设的数控程序采用小功率进行划线；
步骤三，按照划线进行关键尺寸测量检验；
步骤四，检验无差错后，进行产品最终切割；
步骤五，对产品上涂层进行去除。
2.根据权利要求1所述的减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法，其特征在于：所述步骤一中的混合粉末中C粉小于400目，Y2O3小于300目，TiO2小于300目。
3.根据权利要求1所述的减小小功率划线对工件和激光切割头热影响的方法，其特征在于：所述步骤一中将混合成的悬浊液涂刷二次。
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