[发明专利]一种激光切割的收刀工艺

说明书

本发明公开了一种激光切割的收刀工艺，用于减少激光切割收刀处的熔损或材料堆积。一种激光切割的收刀工艺，主要内容为，将切割路径分为三段：正常切割段、低速切割段、收刀处弱连接段。正常切割段能满足产品加工精度需要的激光功率和速度切割。低速切割段用低于正常切割段的激光功率和速度切割，并且逐渐降低功率和速度到零。收刀处弱连接段为低速切割段的激光功率和速度降低到零后，利用激光切割的余热使其熔断。这种工艺能有效避免收刀处的熔损和残余材料堆积。

技术领域

本发明涉及一种激光切割技术，尤其涉及一种激光切割的收刀工艺。

背景技术

激光切割技术常见的应用之一是，根据需求，在碳钢板上切割出相应形状的孔。这些孔可能是圆形的、方形的，也可能是形状不规则的孔，但它们被激光切割时的共同特征是，激光切割的路径最终都会闭合。

激光切割路径的闭合处往往也会是激光切割的收刀处。通常情况下，对于同一个孔，技术人员会尽量让激光连续切割，使得整个孔的切割只需一个收刀处，这样有助于节省切割的时间。

中国专利申请“一种激光切割转角的方法及系统”(申请号：201410065823.2)公开了一种减少激光切割拐角处熔损的方法。该专利申请所要解决的技术问题与本发明所要解决的技术问题有相似处。其主要的技术特征为：(A)激光从待加工工件的一边切割至转角位置，暂停切割程序；(B)待加工工件冷却至一定温度时，重启加工程序，激光从待加工工件转角位置的另一边切出。这种方法增加了冷却环节，耗时增加，且整个切割过程难以控制。因为冷却时间一般需要经过实验得出，不仅受材料本身特性的影响，还受环境温度和冷却方式的影响。最佳的冷却时间不易得出。即便转角处经过了冷却，激光在切割过程中强烈的热扩散也会减弱冷却的效果。综合来看，这种被动适应激光切割热扩散的切割方法并不理想。

激光切割的收刀工艺需要克服以下几个问题：1、激光切割的收刀处因热量过度集中导致过熔，收刀处边缘破损或者收刀处边缘有残余材料堆积。2、激光切割收刀处过熔减弱，但激光切割的热量不足，造成切割不彻底。

解决激光切割收刀处过熔问题的关键是，控制好激光在收刀处的热扩散。本发明根据这一思想，研究出了一种激光切割的收刀工艺。

发明内容

为了减少激光切割收刀处的熔损缺口或材料堆积，且切割彻底，本发明采用了以下的技术方案：

一种激光切割的收刀工艺，主要内容包括：将切割路径分为三段：正常切割段、低速切割段、收刀处弱连接段；

正常切割段能满足产品加工精度需要的激光功率和速度切割；

低速切割段用低于正常切割段的激光功率和速度切割，并且逐渐降低功率和速度到零；

收刀处弱连接段为低速切割段的激光功率和速度降低到零后，利用激光切割的余热使其熔断。

进一步，还包括以下内容：所述激光切割的收刀工艺用于切割板材上的切割孔，根据板厚和切割孔的大小可以采用高速模式或低速模式两种不同的激光功率和速度变化模式；

所述高速模式为，在正常切割段以能满足产品加工精度需要的激光功率和速度切割，当激光焦点到达低速切割段后，激光功率立即稍微减小，激光移动速度在激光焦点进入低速切割段后逐渐减小到零，激光功率在接近低速切割段时迅速减小到零，在低速切割段的终点，激光的功率和速度均为零，收刀处弱连接段则利用余热熔断；

所述低速模式为，在正常切割段以能满足产品加工精度需要的激光功率和速度切割，当激光焦点到达低速切割段后，激光功率和移动速度迅速大幅减小，以较小的功率和较低的速度切割低速切割段，并在临近低速切割段的终点时，激光移动速度和功率减小到零，但激光移动速度应该首先减小。

进一步，还包括以下内容：当激光切割采用光纤激光切割机时：