[發(fā)明專(zhuān)利]一種激光微連接切割工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611120378.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106583943A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程豐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川荷斐斯通用設(shè)備制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K26/38
• 分類(lèi)號(hào): B23K26/38;B23K101/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 孫杰,錢(qián)成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光切割工藝，尤其是一種激光微連接切割工藝，屬于激光切割技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著激光切割技術(shù)的高速發(fā)展，并且具有顯著的優(yōu)勢(shì)，如光斑小、能量密度高、切割速度快、切口細(xì)窄、切割表面光潔美觀等，大量的產(chǎn)品采用了激光切割機(jī)進(jìn)行加工。

在現(xiàn)有的激光切割機(jī)的切割工藝中，在金屬板上切割產(chǎn)品時(shí)，激光切割機(jī)噴嘴的運(yùn)動(dòng)軌跡通常是一個(gè)連續(xù)的封閉環(huán)，切割完成后，產(chǎn)品便與金屬板呈分離狀態(tài)。產(chǎn)品在加工過(guò)程中，由于重力和熱應(yīng)力的作用使產(chǎn)品傾斜，影響了產(chǎn)品的切割質(zhì)量，降低了產(chǎn)品合格率，同時(shí)還可能損壞激光切割機(jī)的噴嘴，頻繁的更換噴嘴將降低工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種激光微連接切割工藝，能夠解決產(chǎn)品在加工過(guò)程中傾斜的問(wèn)題，提高了產(chǎn)品合格率，提高了工作效率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種激光微連接切割工藝，包括以下步驟：

步驟1、定位金屬板，將待切割產(chǎn)品的金屬板固定于加工平臺(tái)上，夾緊定位；

步驟2、設(shè)置匹配產(chǎn)品輪廓的激光運(yùn)動(dòng)軌跡，所述運(yùn)動(dòng)軌跡為間斷的多段切割線；

步驟3、設(shè)置激光切割機(jī)工藝參數(shù)；

步驟4、切割成型，激光切割機(jī)結(jié)合輔助氣體穿孔并按運(yùn)動(dòng)軌跡完成切割，切割完畢后，產(chǎn)品與金屬板之間存在多個(gè)微連接點(diǎn)；

步驟5、取下產(chǎn)品，輕敲擊產(chǎn)品，產(chǎn)品與金屬板之間的多個(gè)微連接點(diǎn)斷裂，即可取下產(chǎn)品。

所述的微連接點(diǎn)，是指產(chǎn)品切割完畢后，產(chǎn)品與金屬板處于非分離狀態(tài)，產(chǎn)品與金屬板通過(guò)微小的點(diǎn)連接在一起，微連接點(diǎn)寬度≤0.2mm。

采用本發(fā)明，首先在步驟1中，對(duì)待切割產(chǎn)品的金屬板安放、定位和夾緊，才能使在切割過(guò)程中，金屬板保持穩(wěn)定，避免在切割過(guò)程中金屬板擺動(dòng)，影響產(chǎn)品的加工精度。

然后在步驟2中，按照待切割產(chǎn)品的輪廓設(shè)置激光運(yùn)動(dòng)軌跡，特別注意的是該運(yùn)動(dòng)軌跡為間斷的多段切割線，且至少為2段，而并不是一條連續(xù)的切割線，此設(shè)計(jì)的目的在于能夠保證切割完成后，產(chǎn)品與金屬板具有多個(gè)微連接點(diǎn)，且至少為2個(gè)，避免了產(chǎn)品在加工過(guò)程中，由于重力和熱應(yīng)力的作用使產(chǎn)品傾斜，從而影響產(chǎn)品加工質(zhì)量或損壞激光切割機(jī)噴嘴的情況；各段切割線的間距應(yīng)較小，在保證切割完成后各微連接點(diǎn)不自行斷裂的同時(shí)，也要保證切割完成后能夠輕易的將產(chǎn)品取下并且不影響產(chǎn)品加工質(zhì)量；切割線段或者說(shuō)微連接點(diǎn)的數(shù)量是由待切割產(chǎn)品的重量、尺寸和結(jié)構(gòu)特征所決定的，若待切割產(chǎn)品重量較輕，尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，則切割線段或者說(shuō)微連接點(diǎn)的數(shù)量便較少，反之便較多。還需要說(shuō)明的是，如各段切割線的間距為0.2mm，由于激光切割機(jī)的自動(dòng)補(bǔ)償功能，能夠保證切割完成后，各微連接點(diǎn)的寬度為0.2mm，偏差微乎其微，不會(huì)因激光直徑的作用出現(xiàn)切斷微連接點(diǎn)或微連接點(diǎn)過(guò)大的情況。

然后在步驟3中，設(shè)置合適的激光切割機(jī)工藝參數(shù)，以達(dá)到能夠完成切割產(chǎn)品的目的。

然后在步驟4中，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行切割成型，激光切割機(jī)結(jié)合輔助氣體穿孔并按運(yùn)動(dòng)軌跡完成切割，輔助氣體能夠吹掉熔化的液態(tài)金屬，避免了冷卻后產(chǎn)品上出現(xiàn)金屬瘤的情況；激光切割機(jī)按照預(yù)先設(shè)定好的運(yùn)動(dòng)軌跡和工藝參數(shù)對(duì)金屬板進(jìn)行切割，完成對(duì)產(chǎn)品的加工，切割完畢后，產(chǎn)品與金屬板之間存在多個(gè)微連接點(diǎn)。

最后在步驟5中，將加工成型的產(chǎn)品取下，使用橡皮錘或手掌輕敲擊產(chǎn)品，產(chǎn)品與金屬板之間的多個(gè)微連接點(diǎn)將斷裂，即取下了產(chǎn)品，完成了產(chǎn)品的整個(gè)加工過(guò)程。

進(jìn)一步的，步驟1中，金屬板為碳鋼、不銹鋼、鋁或鋁合金。

進(jìn)一步的，步驟2中，各段切割線的間距為0.1mm-0.2mm。

進(jìn)一步的，步驟2中，各段切割線的起始點(diǎn)設(shè)置于產(chǎn)品輪廓線外側(cè)，經(jīng)切入線引入產(chǎn)品輪廓線。由于穿孔時(shí)需要比切割時(shí)更大的熱輸入，穿孔點(diǎn)的金屬熔化面積比切割過(guò)程中的大，能夠避免加工完成后產(chǎn)品出現(xiàn)缺口的情況。

進(jìn)一步的，步驟2中，各段切割線的起始點(diǎn)均勻分布。使產(chǎn)品切割過(guò)程中形成的微連接點(diǎn)，能夠均勻的分配產(chǎn)品重力，保證切割完成后，微連接點(diǎn)不自行斷裂。

進(jìn)一步的，步驟3中，激光切割機(jī)工藝參數(shù)設(shè)置為，功率為1500W-2500W、脈沖頻率為60HZ-120HZ。

進(jìn)一步的，步驟4中，采用瞬間爆破穿孔，激光切割機(jī)的瞬間功率為3000W。

進(jìn)一步的，步驟4中，切割噴嘴的運(yùn)動(dòng)速度為500mm/min -2000mm/min。