激光切割時能切割余料的方法有哪些
激光切割時處理和控制余料的方法主要分為三大類:預防掉落、輔助支撐和切割后處理。下面將詳細介紹這些方法。
一、 預防掉落:在切割過程中防止余料移位或墜落
這是最理想的情況,可以保證切割質量和操作安全。
1. 微連接
· 原理:在切割路徑的特定點,激光不完全切透材料,留下幾個非常微小(通常0.2~1mm)的連接點,將零件和余料“粘”在板材上。
· 操作:這是所有激光切割軟件(如LightBurn, RDWorks)的核心功能,可以自動或手動添加。可以設置微連接的數量、長度和位置。
· 優點:非常有效,是標準做法。切割完成后,用手或工具輕輕一敲,零件和余料即可分離。
· 注意:微連接點太大會難以分離,太小可能在切割過程中就震斷,失去作用。需要根據材料厚度和類型進行調試。
2. 打孔定位/犬牙連接
· 原理:一種更牢固的微連接變體。它不是在一條直線上留下連接點,而是通過一系列微小的、類似鋸齒或孔洞的結構將零件與余料連接在一起。
· 優點:比普通微連接更堅固,適用于切割過程中振動較大或材料較重的情況。
3. 路徑優化(引入線/引出線)
· 原理:雖然引入線本身不是為了固定余料,但如果將引入線從廢料區開始并結束在廢料區,可以避免在零件輪廓上留下痕跡,同時也能將切割產生的應力引導到廢料區,減少零件變形和余料過早脫落的風險。
二、 輔助支撐:在余料下方提供物理承托
當余料無法通過微連接可靠固定,或者板材本身很重時,需要使用外部支撐。
1. 切割網篩/蜂窩板
· 原理:在激光切割工作臺上放置一個由金屬(通常是鋼或鋁)制成的網狀支撐平臺。它的表面由無數小蜂窩或網格組成。
· 優點:
· 完美支撐任何形狀的余料和小零件,防止其掉落。
· 允許激光穿透切口,不會反射激光損壞底面。
· 保持良好的通風,幫助排煙。
· 缺點:價格較高;長期使用后網格會磨損,可能需要更換;對于非常精細的零件,可能會在背面留下網格印記。
2. 釘床
· 原理:由許多可獨立調節高度的金屬釘組成的工作臺。可以根據板材和零件輪廓調整支撐點,確保關鍵區域(尤其是大型余料)得到支撐,同時允許激光在無支撐區域進行切割。
· 優點:靈活性極高,特別適合加工大型、不平整的板材或需要特定支撐的復雜零件。
· 缺點:設置耗時,通常用于高端工業領域。
3. 自制支撐
· 原理:對于DIY愛好者或小規模加工,可以用一些簡單材料臨時支撐余料。
· 金屬托架:在預計會掉落的余料下方放置小塊的金屬塊或方管。
· 磁鐵:對于磁性材料(如碳鋼),可以使用強磁鐵在板材下方吸住余料。
· 注意:絕對禁止使用易燃材料(如木材、塑料)做支撐,因為它們會被激光點燃,引發火災。
三、 切割后處理:如何安全高效地移除已掉落的余料
即使做了預防,部分余料仍可能掉進工作臺下方。這時需要安全地取出。
1. 使用專業工具
· 磁性拾取器:對于金屬余料和小零件,這是最快、最安全的工具。
· 鑷子或夾鉗:用于拾取小的、燙手的或鋒利的邊角料。
· 鉤子:可以將掉進蜂窩板深處的余料鉤出來。
· 吹球或氣槍:清除零件和網格上的灰塵和細小碎屑。
2. 優化工作臺設計
· 抽屜式集屑盒:許多專業激光機在切割平臺下方配有抽屜。切割完成后,拉出抽屜即可一次性清理所有掉落的余料和碎屑。
· 傾斜平臺:少數工業設備允許將整個切割平臺傾斜一定角度,讓余料滑落到收集點。
決策指南:如何選擇合適的方法?
場景 | 推薦方法 | 理由 |
大多數薄板材料 (亞克力、木板、薄金屬) | 微連接 | 最簡單、有效,不影響加工效率,是標準配置。 |
厚重或振動大的材料 | 犬牙連接 + 微連接 | 提供更強的保持力,防止余料在切割過程中移位。 |
經常加工小零件或復雜圖形 | 蜂窩板 + 微連接 | 蜂窩板提供全方位支撐,微連接保證零件不會在切割結束時亂跑。 |
大型板材,余料面積大 | 微連接 + 臨時支撐(磁鐵/托架) | 微連接防止小零件掉落,對大塊余料的關鍵點進行支撐以防變形或墜落。 |
專業批量生產 | 蜂窩板/釘床 + 微連接 + 集屑盒 | 實現自動化、高效和清潔的生產流程,最大化設備利用率。 |
重要安全提示:
· 務必佩戴手套和護目鏡:余料邊緣非常鋒利,且可能很燙。
· 先確認再取件:切割完成后,不要立即伸手進去。先觀察是否有未切斷的地方,防止扯壞工件。
· 防火安全:及時清理余料,特別是木材、亞克力等易燃材料,防止熱量積聚引發火災。
總而言之,“微連接”是基礎且必須掌握的技巧,而“蜂窩板”等支撐系統則是提升效率和安全性的強大工具。根據具體材料、設備和加工需求,組合使用這些方法,可以完美解決激光切割中的余料問題。