激光切割中板料双面切割方法

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  目前,国内不锈钢板的表面保护大致分位3类,第一中是对于表面没有任何要求的板料,这种板料两面一般都没有保护膜,第二种是单面有处理要求,单面贴保护面的板料,第三种的两面都有处理,两面都需要贴膜的保护的板料。第一种和第二种板料在切割过程中比较容易。第一种板料直接放在激光工作台上切割就可以了,第二种板料把贴膜面朝上直接放在激光工作台上切割就可以了。第三种板料在激光的实际切割中,由于两面都贴有保护膜,因此如果直接切割的话,由于板料的下面贴膜,切割过程中的残渣等不能掉落,工件切割后就会很大的毛刺,也有可能会无法切透。目前常用的做法是把相对要求不是太高的面的保护膜撕掉,然后贴膜面朝上,非常小心的直接把板料放在激光工作台上。这样做的结果是:无论在怎么小心,板料的下面也会出现个别位置的划伤,从而影响工件的表面质量。有什么办法能改进这种情况呢?
  首先,要先弄明白为什么双面贴膜的板料无法切割。其主要原因是:激光切割头只能从板料的上面向下切割,板料上面的保护膜在切割过程中是没有任何影响的,但是由于板料的下面贴膜,因此在切割过程中所产生的切割残渣无法完全的掉落,这些残渣会直接影响板料的切割效果,致使板料无法切透或者切割后有很大毛刺。但是如果把板料下面的保护膜全都撕掉,板料下面就会出现划伤。有什么办法既不把板料下面的膜全部撕掉,又能使保护膜不影响切割呢?答案就在激光切割的切割位置。板料底面的保护膜并不是都影响切割质量,只有切割位置底面的保护膜影响切割质量。所以只要去除板料切割位置底面的保护膜就可以了。因此双面切割的主要思路是:利用激光刻蚀的功能,先在板料上面把实际切割位置找出来,然后撕掉切割位置的保护膜,在把板料翻个面,使撕掉切割位置保护膜的面朝下,最后利用激光切割机进行切割。要实现此种切割方式需要以下几个步骤。
  1.绘制出一个和实际切割图相匹配的辅助切割图。具体做法是把实际的切割图进行镜像,就可以直接得到辅助切割图。(请看图1)
  2.测算出所要撕掉膜的位置和最大偏移量。从理论上讲,利用辅助切割图在板料的上面利用激光刻蚀刻,蚀掉切割位置的保护膜,在把板料翻面直接切割就可以了。但是在实际切割过程中,由于激光定位误差和板料外形误差的影响,板料正反面的切割位置是不可能重合的。因此在正面刻蚀的时候要测算出准确偏移量,并把所能偏移位置的保护膜撕掉。
  2.1.消除板料外形的误差:请参照图2和图3。激光对板料进行定位的时候,是利用激光原点上的两条边进行定位,如图2中的两条洋红色的线。但是图2中的板料经过翻转之后,原点上的两条边改动了(请见图3),但是此时的激光仍然是利用原点上的两条边对板料进行定位。从图2和图3中可以看出,板料翻面前后的定位线有一条变动了。激光工作台一般的尺寸是3000x1500,因此可以看出,在1500方向上定位改动了。这样就需要考虑到板料在1500方向上的尺寸误差。国标线性尺寸误差中规定1500的公差在±2。所以板料外形的尺寸影响为2mm。
  2.2.激光定位的误差:激光切割机在寻边定位的时候,并不是板料有多大就寻多大,一般寻边尺寸是长度方向1000,宽度方向500(请参照图4)。激光寻边时由于受到板料边上毛刺的影响,一般寻边的误差是0.5mm,在这里我们设定为寻边误差1mm。在1000和500长度内寻边误差1mm,那么在3000和1500长度内寻边误差分别是3mm(请看图4),所以寻边总的误差是(32+32)1/2=4.3mm。
  因此总的偏移误差是4.3+2=6.3mm。我们把误差设定为7mm。
  3.绘制切割图纸和辅助切割图纸。切割图纸直接按照工件的外形绘制就可以了,辅助切割图纸,先把实际切割图纸进行镜像,然后用设定的误差值进行偏移。(请参照图5)
  4.进行激光切割图排版。这里面需要首先对辅助切割图纸进行排版。(参照图6)
  其次,把辅助切割图的排版图镜像,刻蚀线去掉,只保留实际切割图。(参照图7)
  5.进行激光切割。首先先利用图6的排版方式进行刻蚀,然后撕掉激光切口位置的保护膜(撕掉的保护膜参照位置参照图8)。撕掉保护膜后,把钢板翻转,然后利用图7的排版方式进行工件的切割。
  附图说明
  、
  这种方法的几个优点:
  1.实现板料双面贴膜,能够进行切割的事实。
  2.采用此方法进行切割,避免了工件表面的划伤。
  3.采用此方法进行切割,板面的保护膜不用全部撕掉。
  4.采用此方法进行切割,由于切割过程中工件表面没有划伤,节约了原材料的成本。同时,减少了工件的后期处理,从而提高了生产效率。
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