[发明专利]激光穿孔方法

说明书

本发明提出一种激光穿孔方法，分步骤一和步骤二两步完成，步骤一完成瞬间切换到步骤二，步骤一用于穿透待加工的板材的一设定厚度，剩余厚度的待加工的板材的穿透由步骤二完成；两个步骤均选用频率高于设定频率、占空比低于设定占空比的激光束进行穿孔，且步骤二的频率低于步骤一的频率；两个步骤的穿孔高度均大于设定高度，且步骤二的穿孔高度小于步骤一的穿孔高度；以及冲孔气压低于设定气压。能够提高穿孔效率，并提高切割能力。

技术领域

本发明涉及钣金制作的激光切割，尤其涉及到能快速稳定切割小孔的穿孔方法。

背景技术

现有常规的激光穿孔方法，对于8mm板厚的碳钢，目前穿孔工艺保证穿孔时间0.5秒内且稳定切割最小孔径为8mm；对于10mm板厚的碳钢，目前穿孔工艺保证穿孔时间0.5秒内且稳定切割最小孔径为12mm；对于12mm板厚的碳钢，目前穿孔工艺保证穿孔时间0.5秒内且稳定切割最小孔径为14mm。这种穿孔方法，对于小孔加工而言，存在效率低的问题。例如：12mm板厚的碳钢，如果想要稳定切割5mm直径的小孔或缝，穿刺时间正常是7-10秒。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种激光穿孔方法，提高穿孔效率，并提高切割能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种激光穿孔方法，分步骤一和步骤二两步完成，步骤一完成瞬间切换到步骤二，步骤一用于穿透待加工的板材的一设定厚度，剩余厚度的待加工的板材的穿透由步骤二完成；两个步骤均选用频率高于设定频率、占空比低于设定占空比的激光束进行穿孔，且步骤二的频率低于步骤一的频率；两个步骤的穿孔高度均大于设定高度，且步骤二的穿孔高度小于步骤一的穿孔高度；以及冲孔气压低于设定气压。

其中，所述的设定频率为100HZ，所述的设定占空比为60％；其中，步骤一的激光束的频率选用范围为500-20000HZ，占空比选用范围为5％-60％；步骤二的激光束的频率选用范围为100-1000HZ，占空比选用范围为5％-40％。

其中，步骤一的激光束的频率选用5000HZ，占空比选用30％；步骤二的激光束的频率选用400HZ，占空比选用30％。

其中，所述设定高度为5mm；两个步骤的穿孔高度选用范围均为5-10mm。

其中，步骤一的穿孔高度为8mm；步骤二的穿孔高度为7mm。

其中，所述的设定气压为1.5bar，两个步骤的冲孔气压选用范围均为0.5-1.0bar。

其中，在步骤一切换到步骤二的瞬间，关激光并且保持吹气，形成一个待加工的板材的瞬间冷却过程。

其中，该设定厚度为2/5。

其中，采用自动调焦的切割头，来控制激光束的焦点到待加工的板材的位置。

其中，在12mm以内板厚的碳钢上，穿孔后稳定切割直径0.2-0.3倍板厚的孔。

本发明的有益效果在于，通过巧妙地分两步完成，步骤一完成瞬间切换到步骤二，步骤一用于穿透待加工的板材的一设定厚度，剩余厚度的待加工的板材的穿透由步骤二完成；两个步骤均选用高频率、低占空比的激光束进行穿孔，且步骤二的频率低于步骤一的频率；两个步骤的穿孔高度均大于设定高度，且步骤二的穿孔高度低于步骤一的穿孔高度；以及选用较低的冲孔气压，能够提高穿孔效率，并提高切割能力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1a和图1b分别是本发明激光穿孔方法步骤一、二的参数配置示意；

图2a、图2b和图2c是现有方法与本发明方法的穿孔效果比较，其中图2a为现有方法，图2b和图2c为本发明方法；