激光切割时能切割余料的方法有哪些
激光切割时处理和控制余料的方法主要分为三大类:预防掉落、辅助支撑和切割后处理。下面将详细介绍这些方法。
一、 预防掉落:在切割过程中防止余料移位或坠落
这是最理想的情况,可以保证切割质量和操作安全。
1. 微连接
· 原理:在切割路径的特定点,激光不完全切透材料,留下几个非常微小(通常0.2~1mm)的连接点,将零件和余料“粘”在板材上。
· 操作:这是所有激光切割软件(如LightBurn, RDWorks)的核心功能,可以自动或手动添加。可以设置微连接的数量、长度和位置。
· 优点:非常有效,是标准做法。切割完成后,用手或工具轻轻一敲,零件和余料即可分离。
· 注意:微连接点太大会难以分离,太小可能在切割过程中就震断,失去作用。需要根据材料厚度和类型进行调试。
2. 打孔定位/犬牙连接
· 原理:一种更牢固的微连接变体。它不是在一条直线上留下连接点,而是通过一系列微小的、类似锯齿或孔洞的结构将零件与余料连接在一起。
· 优点:比普通微连接更坚固,适用于切割过程中振动较大或材料较重的情况。
3. 路径优化(引入线/引出线)
· 原理:虽然引入线本身不是为了固定余料,但如果将引入线从废料区开始并结束在废料区,可以避免在零件轮廓上留下痕迹,同时也能将切割产生的应力引导到废料区,减少零件变形和余料过早脱落的风险。
二、 辅助支撑:在余料下方提供物理承托
当余料无法通过微连接可靠固定,或者板材本身很重时,需要使用外部支撑。
1. 切割网筛/蜂窝板
· 原理:在激光切割工作台上放置一个由金属(通常是钢或铝)制成的网状支撑平台。它的表面由无数小蜂窝或网格组成。
· 优点:
· 完美支撑任何形状的余料和小零件,防止其掉落。
· 允许激光穿透切口,不会反射激光损坏底面。
· 保持良好的通风,帮助排烟。
· 缺点:价格较高;长期使用后网格会磨损,可能需要更换;对于非常精细的零件,可能会在背面留下网格印记。
2. 钉床
· 原理:由许多可独立调节高度的金属钉组成的工作台。可以根据板材和零件轮廓调整支撑点,确保关键区域(尤其是大型余料)得到支撑,同时允许激光在无支撑区域进行切割。
· 优点:灵活性极高,特别适合加工大型、不平整的板材或需要特定支撑的复杂零件。
· 缺点:设置耗时,通常用于高端工业领域。
3. 自制支撑
· 原理:对于DIY爱好者或小规模加工,可以用一些简单材料临时支撑余料。
· 金属托架:在预计会掉落的余料下方放置小块的金属块或方管。
· 磁铁:对于磁性材料(如碳钢),可以使用强磁铁在板材下方吸住余料。
· 注意:绝对禁止使用易燃材料(如木材、塑料)做支撑,因为它们会被激光点燃,引发火灾。
三、 切割后处理:如何安全高效地移除已掉落的余料
即使做了预防,部分余料仍可能掉进工作台下方。这时需要安全地取出。
1. 使用专业工具
· 磁性拾取器:对于金属余料和小零件,这是最快、最安全的工具。
· 镊子或夹钳:用于拾取小的、烫手的或锋利的边角料。
· 钩子:可以将掉进蜂窝板深处的余料钩出来。
· 吹球或气枪:清除零件和网格上的灰尘和细小碎屑。
2. 优化工作台设计
· 抽屉式集屑盒:许多专业激光机在切割平台下方配有抽屉。切割完成后,拉出抽屉即可一次性清理所有掉落的余料和碎屑。
· 倾斜平台:少数工业设备允许将整个切割平台倾斜一定角度,让余料滑落到收集点。
决策指南:如何选择合适的方法?
场景 | 推荐方法 | 理由 |
大多数薄板材料 (亚克力、木板、薄金属) | 微连接 | 最简单、有效,不影响加工效率,是标准配置。 |
厚重或振动大的材料 | 犬牙连接 + 微连接 | 提供更强的保持力,防止余料在切割过程中移位。 |
经常加工小零件或复杂图形 | 蜂窝板 + 微连接 | 蜂窝板提供全方位支撑,微连接保证零件不会在切割结束时乱跑。 |
大型板材,余料面积大 | 微连接 + 临时支撑(磁铁/托架) | 微连接防止小零件掉落,对大块余料的关键点进行支撑以防变形或坠落。 |
专业批量生产 | 蜂窝板/钉床 + 微连接 + 集屑盒 | 实现自动化、高效和清洁的生产流程,最大化设备利用率。 |
重要安全提示:
· 务必佩戴手套和护目镜:余料边缘非常锋利,且可能很烫。
· 先确认再取件:切割完成后,不要立即伸手进去。先观察是否有未切断的地方,防止扯坏工件。
· 防火安全:及时清理余料,特别是木材、亚克力等易燃材料,防止热量积聚引发火灾。
总而言之,“微连接”是基础且必须掌握的技巧,而“蜂窝板”等支撑系统则是提升效率和安全性的强大工具。根据具体材料、设备和加工需求,组合使用这些方法,可以完美解决激光切割中的余料问题。