CN101450423B - 一种激光切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明通过在切割前，先加速使切割头到达待切割的端点，并在加速段不射出激光，切割头达到待切割的端点后，激光才开始出光，且切割头匀速切割矩形的一边，完成切割该条边后，电机再减速带动切割头运行，并在减速段也不射出激光，从而可满足切割矩形的边都是在匀速的状态下完成的，这样可以完全去除角点，同时也降低了碳化，切割品质得到了提高。
Description
【技术领域】
本发明涉及激光切割领域特别适用于对激光敏感的非金属材料的高速切割方法。
【背景技术】
线路板是由多层铜箔线和铜箔线之间的绝缘载体共同构成，这个载体就是P/P板，在制造线路板的过程中，一般需要对P/P板进行激光切割，请参阅图1，P/P板是由编织的玻璃丝91和胶质91(环氧树脂)组成并呈卷状存放的。现有对P/P板的切割方式是，将成卷的P/P板放置于专有的设备上，再将P/P板用激光切割成所需的尺寸。
但由于P/P板为激光敏感的材料，现有这类激光敏感材料的切割方式是在切割过程中，开始部分和结束部分的碳化比较严重，如果加工图形该现象会更加明显其根本原因是切割时电机并不是在一个恒定的匀速状态下完成的，在加减速段由于速度较慢，会造成单位长度内激光打在加工件上的次数比匀速状态下要多，从而会引起碳化更严重。
如图2为现有切割激光敏感材料的切割方式的示意图，从图中可以看到，现有的切割方式为电机开始运动时，激光是同步出光的，这样在电机加减速的过程中，激光也是处于出光的状态下，由于加减速时段的速度比匀速时段的速度要低，且速度是变化的，而在激光的出光频率一定的情况下，加减速段在单位长度内激光发射到被切割物表面的次数要大于匀速时段的次数，所以加减速段的切割质量要比匀速段差。
图3为切割矩形时的结构示意图，图中所示每个边都会有加速段与减速段，并且边与边的结合部(即角点)都产生很严重的碳化，其原因是因为角点处为每个边的起点或终点，而越靠近角点的速度越慢，所以导致角点附近受到的激光是最密集的，并会出现碳化现象，严重影响切割质量。
【发明内容】
本发明在于提供一种激光切割方式，本方法是在切割过程中避开加减速段，即加减速段激光不出光，当电机处在匀速状态下时激光再出，以提高激光切割的品质。
本发明所采用的技术方案是：一种用于对激光敏感材料的激光切割方法，包括如下步骤：第一步：切割前，电机带动切割头沿着切割方向加速运行一段距离至待切割的端点位置，并在此段距离过程中，不发射激光；第二步：当电机带动切割头以正常速度匀速运动时，切割头开始发射激光，开始对待切割物品进行激光匀速切割；第三步：切割结束时，停止发射激光，电机带动切割头继续减速运行一段距离；
其中第一步中首先将切割头设定在待切割的端点位置，然后启动电机，使电机带动切割头向与切割相反的方向加速运行一段距离，再继续沿着与切割相反的方向减速运行一段距离，直至电机停止，接着电机带动切割头沿着切割方向向回加速运行一段距离至待切割的端点位置。
其中，上述第一步中的电机第一次加速运行的距离与减速运行的距离之和不小于电机最后加速向回运行并达到匀速状态的距离。
其中，上述第三步中运行的距离不小于电机由匀速状态减速到零时运动的距离。
本发明通过在切割前，先加速使切割头到达待切割的端点，并在加速段不射出激光，切割头达到待切割的端点后，激光才开始出光，且切割头匀速切割矩形的一边，完成切割该条边后，电机再减速带动切割头运行，并在减速段也不射出激光，从而可满足切割矩形的边都是在匀速的状态下完成的，这样可以完全去除角点，同时也降低了碳化，切割品质得到了提高。
【附图说明】
图1为现有P/P板的结构示意图；
图2为现有切割直线方法的示意图；
图3为现有切割图形方法的示意图；
图4为本发明切割直线方法的示意图；
图5为本发明切割图形方法的示意图；
图6为图5所示切割图形前的局部放图。
【具体实施方式】
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明激光切割方法，主要用于对P/P板等激光敏感的非金属材料的切割，这是因为非金属材料对切割质量要求很高，不然影响其品质，本发明就是针对激光敏感的非金属材料的切割设计了一种全新的激光切割方法，不仅达到切割的需求，而且切割的质量很高。
有时只需要将P/P板进行简单的直线切割，如图4为单独切割直线的示意图，切割时，事先设置好激光切割的功率及速度，再开始启动电机，整个切割步骤如下：
第一步：电机置于所需切割直线左边位置，启动电机，电机带动切割头渐渐加速运行，此时激光器不发射激光，该距离一般为5-6mm左右的几个毫米，且该距离不小于电机加速运动的距离，此时切割头的运行速度到正常高速，即匀速运行。
第二步：当切割头到达预先设定的速度时，电机开始带动切割头以匀速运行，到达所需切割直线的起始端点，此时切割头开始出激光，开始对材料进行激光切割，这样的切割方式能保证切割单位长度内激光发射到被切割物表面的次数是相同的，切割质量从而也得到了提高。
第三步：当切割完预先设定的距离后，电机开始减速停止，在此减速运行段内，激光不出光，直至电机带动切割头停止运行。
如图5为一般切割图形的切割方法的示意图，图5示意的是切割正规的矩形ABCD，由于切割矩形需要切割四条边，故正常的高速切割，一般是两个激光切割头同时对相对的两条边AB或CD进行切割，这样可以提高切割效率，切割时，事先设置好激光切割的功率、速度及待切割矩形的大小与起始点位置，再开始启动电机，整个切割步骤如下(同时参阅图6)：
第一步：先用两个切割头同时对相对的两条边AB和CD进行激光切割，首先，设定电机的起始点位于待切割的矩形的端点A和D；然后，开始启动电机，使电机带动切割头向与切割相反的方向以加速度a1运行一段距离s1，距离s1一般为2-3毫米；接着使得电机以减速度a2继续与切割相反的方向运行一段距离s2，距离s2一般为2-3毫米，直至电机停止；接着继续启动电机，使电机带动切割头沿着切割的方向以加速度a3向回运行并达到匀速时的一段距离s3，距离s3一般为4-6毫米，并使电机将切割头带回原端点A和D，此时电机将切割头达到预先设定的高速v。
在上述的过程加速段a1、减速段a2及加速段a2，激光器都是不出光的。
其中，电机第一次带动切割头以加速度a1运行的距离s1和减速度a2运行的距离s2之和，不小于电机第二次带动切割头以加速度a3向回运行的距离s3，当然如果距离s1和距离s2之和大于距离s3时，当电机带动切割头匀速运行，需要控制激光器暂时不出光，等达到待切割的矩形的端点后，才能出光；当然如果当然如果距离s1和距离s2之和刚好等于距离s3时，电机带动切割头到达原端点后，激光器就可以开始出光。
第二步：当电机带动切割头以加速度a3运行回原端点A和D，控制器控制激光器开始出光，此时电机继续带动切割头以匀速v运行，并依序延着矩形路径AB和CD进行激光高速切割，直至待切割矩形的另一个端点B和C。
此步骤使得切割矩形的边都是在匀速的状态下完成的。
第三步：当电机带动切割头至矩形的端点B和C时，电机将以减速度a4运行距离s4至停止，减速段激光也不出光，且减速运行的距离s4不小于电机减速时运动的距离。
接着又以同样的方法切割矩形的另外两条边AD和BC。
本发明通过在切割前，先加速使切割头到达待切割的端点，并在加速段不射出激光，切割头达到待切割的端点后，激光才开始出光，且切割头匀速切割矩形的一边，完成切割该条边后，电机再减速带动切割头运行，并在减速段也不射出激光，从而可满足切割矩形的边都是在匀速的状态下完成的，可以完全去除角点，同时也降低了碳化，切割品质得到了提高。
Claims (2)
1.一种用于对激光敏感材料的激光切割方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：切割前，电机带动切割头沿着切割方向加速运行一段距离至待切割的端点位置，并在此段距离过程中，不发射激光；
第二步：当电机带动切割头以正常速度匀速运动时，切割头开始发射激光，开始对待切割物品进行激光匀速切割；
第三步：切割结束时，停止发射激光，电机带动切割头继续减速运行一段距离；
其中第一步中首先将切割头设定在待切割的端点位置，然后启动电机，使电机带动切割头向与切割相反的方向加速运行一段距离，再继续沿着与切割相反的方向减速运行一段距离，直至电机停止，接着电机带动切割头沿着切割方向向回加速运行一段距离至待切割的端点位置。
2.如权利要求1所述的激光切割方法，其特征在于：上述第一步中的电机第一次加速运行的距离与减速运行的距离之和不小于电机最后加速向回运行并达到匀速状态的距离。
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