激光切割機在切割過程中,光束經切頭的透鏡-成一個很小的焦點,使焦點處達到高的功率密度,其中切頭固定在z軸上。這時,光束輸入的熱量遠-過被材料反射、傳導或擴散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時,一股高速氣流從同軸或非同軸側將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動,使孔洞形成連續的寬度很窄的切縫,完成材料的切割[1] 。
當前,激光切割機的外光路部分主要采用的是飛行光路系統。從激光發生器發出的光束經過反射鏡1、2、3到達切頭上的-透鏡,-后在待加工材料表面形成光斑。其中反射鏡片1固定在機身上不動;橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動;z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。從圖中不難看出,在切割過程中,隨著橫梁作x向運動,z軸部分作y向運動,光路的長度時刻發生著變化[1] 。
目前,民用激光發生器由于制造成本等原因,所發出的激光光束都具有一定的發散角,呈“錐形”。當“錐形”的高度改變時相當于激光切割機光路長度改變,-透鏡表面的光束橫截面面積也隨之改變。此外,光還具有波的性質,復合不銹鋼板,因此,不可避免地會出現衍射現象,衍射會使光束在傳播過程中發生橫向擴展,該現象存在于所有的光學系統中,能夠決定這些系統在性能方面的理論-值。由于高斯光束呈“錐形”和光波的衍射作用,當光路長度變化時,作用在透鏡表面的光束直徑時刻發生著變化,這就會引起焦點大小和焦點-的變化,但對焦點位置的影響很小。如果焦點大小和焦點-在連續加工中發生變化,必然會對加工產生很大影響,比如,會造成切割縫寬度不一致、在相同切割功率下會割不透或燒蝕板材等[1] 。
利用擴束鏡進行光束準直
光束的束腰直徑和遠場發散角成反比,束腰直徑越大,遠場發散角越小。目前擴束鏡主要分為折射式和反射式兩種,其原理相當于一個倒置的望眼鏡。主要作用是通過增加光束的束腰直徑來減小遠場發散角,310s不銹鋼板,進而-由于光路長度變化引起的焦點大小和焦點-的不穩定目前,國內對光束準直方面的研究不多,其中大多數都是針對折射式的,反射式的研究較少。折射式擴束鏡的設計、加工、調整都較容易,但是由于透鏡容易溫升過大導致鏡片變形,成都不銹鋼板,因此,折射式擴束鏡僅僅適用于小功率激光的光束準直。而對于像激光切割機這樣的大功率光束準直,一般采用反射式擴束鏡。但反射式擴束鏡的鏡面曲率半徑難以通過解析的方法確定,不銹鋼板廠家,只能通過數值擬合的方法獲得,因此,設計、制造、調整都很困難。為此,通過擴束鏡對光束準直的方法來對激光切割機的飛行光路系統進行光路補償,效果甚微[1] 。
采用變曲率半徑鏡片vrm
通過調整變量泵的輸出流量來改變vrm鏡片內水槽中的水壓,這樣就可以改變-透鏡的曲率半徑,進而改變-方程中的參數f。變曲率半徑鏡片能夠在光路長度改變時動態地調整光束的特征參數,來保持焦點半徑和焦點-的穩定。vrm系統結構復雜、成本高、需要閉環控制,國外一些技術的產品已經采用這種光路補償措施。但是,國內現有技術水平,難以達到預期的使用效果[1] 。
蝕刻法
蝕刻加工法,是在不銹鋼表面采用絲網印刷耐酸保護膜,然后用氯化亞鐵液蝕刻,形成藝術圖案的。
噴彩法
噴彩法是在絲網印刷后噴射色料顆粒,構成梨皮樣表面,形成藝術圖案的。
工藝過程
不銹鋼制品的噴色美術加工法的工藝過程是:不銹鋼制品***絲印***蝕刻***堿處理***絲印***氧化著色***堿處理***成品。
不銹鋼制品的蝕刻美術加工法工藝過程是:不銹鋼制品***絲印***蝕刻***堿處理***氧化著色***成品。
不銹鋼的化學著色法,不使用顏料及染料,而是把不銹鋼浸泡在加溫的鉻溶液中,進行化學著色,其特點是耐食品性好。這種加工方法中所使用的油墨,要有非常強的耐酸性,一般使用與處理工藝相適應的具有特殊性能的uv-油墨。