在激光切割中,處理好“余料”是保證加工效率、成品質量和操作安全的關鍵環節。所謂“切割余料”,通常指的是板材上被切落下來的、非我們最終所需零件的部分。這里總結了幾種主流且有效的方法,從設計到操作,層層遞進:
一、 設計階段:從根源上控制余料(最推薦的方法)
在繪圖軟件(如 AutoCAD, SolidWorks, CorelDRAW)中設計切割路徑時,就提前規劃好余料的處理。
1. 添加微連接
· 原理:在切割路徑上故意設置幾個非常小的、未被切斷的點(通常0.2mm - 1mm),像“橋”一樣將零件與周圍的余料連接在一起。
· 優點:
· 零件不會脫落,保持板材整體平整,便于搬運和進行后續切割。
· 切割完成后,用手輕輕一拍或一掰,零件即可與板材分離。
· 是防止小零件掉落至蜂窩板臺下最有效的方法。
· 操作:大多數激光切割軟件(如LightBurn, RDWorks)都自帶“微連接”功能,可以統一設置數量、長度和位置(直線處或拐角處)。
2. 添加橋接(Tab Bridge)
· 與微連接類似,但“橋”更長一些,通常用于需要更強連接或便于拿取的零件。
3. 優化排樣
· 合理緊湊地排列零件,不僅可以節省材料,也能讓余料區域更大、更規整,不容易產生細小瑣碎的、易翹起的余料。
二、 切割過程中:利用設備功能
1. 使用“順序切割”功能
· 原理:不讓激光頭一次性切割完所有相同路徑。例如,一個零件有10個相同的輪廓,軟件可以控制激光頭在每個輪廓上只切一次,然后跳轉到下一個輪廓切第一刀,直到所有輪廓都切完第一遍,再回來切第二遍……如此循環,直到切透。
· 優點:極大地減少了因局部過熱引起的熱變形和余料翹起。因為熱量有足夠的時間散發,不會集中在某一個零件周圍。
2. 調整切割參數
· 降低功率/提高速度:在能切透的前提下,使用較低的功率和較高的速度,可以減少輸入到材料上的總熱量,從而減輕變形和翹起。
· 使用脈沖模式:對于某些材料,采用脈沖激光而非連續激光,可以更好地控制熱輸入。
三、 切割完成后:物理分離方法
當切割結束,零件和余料都還在工作臺上時,需要安全有效地將它們分離。
1. 對于平板工作臺(如刀條臺)
· 使用專業工具:使用吸盤式拾取器或柔性刮板。
· 吸盤:非常適合吸取平整的較大零件和余料,不會劃傷材料表面。
· 柔性刮板:由尼龍或塑料制成,可以伸入縫隙中,輕輕撬起零件或余料,而不會損傷材料或臺面。
· 絕對禁止:切勿用手直接掏取!尤其是切割金屬后,邊緣非常鋒利,極易造成嚴重割傷。薄板不銹鋼的毛刺像刀片一樣。
2. 對于蜂窩工作臺(最常用)
· 大塊余料:直接用手或吸盤拿起即可。
· 中小零件和余料:
· 方法A(推薦):先使用小鏟子或刮板將零件和余料整體鏟松,讓它們從蜂窩孔中脫出,然后再進行收集。
· 方法B(高效):使用工業吸塵器配合自制的“收集罩”(比如一段PVC管)。將切割好的板材整體抬起或移開一部分,然后用吸塵器直接吸走掉落在蜂窩臺下的所有小零件和廢料。這是清理效率最高的方法。
四、 輔助措施與安全須知
1. 板材固定:確保板材平整地放在工作臺上,必要時使用重量塊或夾具壓平邊緣,防止切割過程中因熱變形導致余料翹起碰撞激光頭。
2. 犧牲層:切割亞克力等材料時,在材料表面貼一層保護膜,可以防止激光灼傷和煙塵污染。在材料底部墊一層犧牲板(如MDF),可以保證切透的同時,獲得更清潔的底面切割質量,有時也能幫助托住小余料。
3. 安全意識
· 防燙傷:切割后的材料和余料溫度很高,取件時務必佩戴防割耐高溫手套。
· 防割傷:始終假設所有邊緣都是鋒利的,操作要小心。
· 防煙塵:確保抽風系統正常工作,避免吸入有害煙塵。
總結與建議
方法 | 適用階段 | 優點 | 缺點 |
微連接 | 設計/編程 | 根本性解決方案,防止脫落,安全高效 | 需要后期手動分離,連接點有微小痕跡 |
順序切割 | 編程 | 有效防止熱變形和翹起 | 總切割時間可能稍長 |
吸塵器收集 | 后期處理 | 清理蜂窩臺下廢料效率最高 | 需要強大的吸塵器和合適的吸頭 |
工具分離 | 后期處理 | 安全,避免直接接觸鋒利邊緣 | 需要額外工具,對復雜零件稍慢 |
最佳實踐流程是:
設計時添加微連接 → 切割時使用順序切割和合適參數 → 完成后用刮板/吸盤取大件 → 最后用工業吸塵器清理小料。
根據具體材料(金屬、亞克力、木材等)、板材厚度和設備情況,選擇最適合的組合方法。