[发明专利]一种激光微连接切割工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光切割工艺，尤其是一种激光微连接切割工艺，属于激光切割技术领域。

背景技术

随着激光切割技术的高速发展，并且具有显著的优势，如光斑小、能量密度高、切割速度快、切口细窄、切割表面光洁美观等，大量的产品采用了激光切割机进行加工。

在现有的激光切割机的切割工艺中，在金属板上切割产品时，激光切割机喷嘴的运动轨迹通常是一个连续的封闭环，切割完成后，产品便与金属板呈分离状态。产品在加工过程中，由于重力和热应力的作用使产品倾斜，影响了产品的切割质量，降低了产品合格率，同时还可能损坏激光切割机的喷嘴，频繁的更换喷嘴将降低工作效率。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种激光微连接切割工艺，能够解决产品在加工过程中倾斜的问题，提高了产品合格率，提高了工作效率。

本发明采用的技术方案如下：

一种激光微连接切割工艺，包括以下步骤：

步骤1、定位金属板，将待切割产品的金属板固定于加工平台上，夹紧定位；

步骤2、设置匹配产品轮廓的激光运动轨迹，所述运动轨迹为间断的多段切割线；

步骤3、设置激光切割机工艺参数；

步骤4、切割成型，激光切割机结合辅助气体穿孔并按运动轨迹完成切割，切割完毕后，产品与金属板之间存在多个微连接点；

步骤5、取下产品，轻敲击产品，产品与金属板之间的多个微连接点断裂，即可取下产品。

所述的微连接点，是指产品切割完毕后，产品与金属板处于非分离状态，产品与金属板通过微小的点连接在一起，微连接点宽度≤0.2mm。

采用本发明，首先在步骤1中，对待切割产品的金属板安放、定位和夹紧，才能使在切割过程中，金属板保持稳定，避免在切割过程中金属板摆动，影响产品的加工精度。

然后在步骤2中，按照待切割产品的轮廓设置激光运动轨迹，特别注意的是该运动轨迹为间断的多段切割线，且至少为2段，而并不是一条连续的切割线，此设计的目的在于能够保证切割完成后，产品与金属板具有多个微连接点，且至少为2个，避免了产品在加工过程中，由于重力和热应力的作用使产品倾斜，从而影响产品加工质量或损坏激光切割机喷嘴的情况；各段切割线的间距应较小，在保证切割完成后各微连接点不自行断裂的同时，也要保证切割完成后能够轻易的将产品取下并且不影响产品加工质量；切割线段或者说微连接点的数量是由待切割产品的重量、尺寸和结构特征所决定的，若待切割产品重量较轻，尺寸较小，结构简单，则切割线段或者说微连接点的数量便较少，反之便较多。还需要说明的是，如各段切割线的间距为0.2mm，由于激光切割机的自动补偿功能，能够保证切割完成后，各微连接点的宽度为0.2mm，偏差微乎其微，不会因激光直径的作用出现切断微连接点或微连接点过大的情况。

然后在步骤3中，设置合适的激光切割机工艺参数，以达到能够完成切割产品的目的。

然后在步骤4中，对产品进行切割成型，激光切割机结合辅助气体穿孔并按运动轨迹完成切割，辅助气体能够吹掉熔化的液态金属，避免了冷却后产品上出现金属瘤的情况；激光切割机按照预先设定好的运动轨迹和工艺参数对金属板进行切割，完成对产品的加工，切割完毕后，产品与金属板之间存在多个微连接点。

最后在步骤5中，将加工成型的产品取下，使用橡皮锤或手掌轻敲击产品，产品与金属板之间的多个微连接点将断裂，即取下了产品，完成了产品的整个加工过程。

进一步的，步骤1中，金属板为碳钢、不锈钢、铝或铝合金。

进一步的，步骤2中，各段切割线的间距为0.1mm-0.2mm。

进一步的，步骤2中，各段切割线的起始点设置于产品轮廓线外侧，经切入线引入产品轮廓线。由于穿孔时需要比切割时更大的热输入，穿孔点的金属熔化面积比切割过程中的大，能够避免加工完成后产品出现缺口的情况。

进一步的，步骤2中，各段切割线的起始点均匀分布。使产品切割过程中形成的微连接点，能够均匀的分配产品重力，保证切割完成后，微连接点不自行断裂。

进一步的，步骤3中，激光切割机工艺参数设置为，功率为1500W-2500W、脉冲频率为60HZ-120HZ。

进一步的，步骤4中，采用瞬间爆破穿孔，激光切割机的瞬间功率为3000W。

进一步的，步骤4中，切割喷嘴的运动速度为500mm/min -2000mm/min。