[发明专利]一种特种材料切割加工防溅伤工艺方法

说明书

技术领域：

本发明涉及激光切割技术，特别提供了一种用于激光切割、等离子切割表面防护的防溅伤工艺方法。

背景技术：

现有技术中，激光切割广泛应用于各领域，可加工各种金属、布匹、木材、塑料、玻璃等多种材料。在大部分的应用中，激光切割用于切割平面类普通材料零件，溅伤敏感度不高，一般不进行溅伤防护。

激光切割效率非常高，通常切割板材的速度为每分钟500～3000毫米，加工时不进行溅伤防护。某些零件只能采用激光切割进行加工。切割该零件时，零件数量多、溅伤表面损伤面积较大，一般采用手工抛修的办法处理，存在处理难度大、工作量大、效率低、零件局部变薄和表面质量差等缺点。

从外部激光切割的筒形件与部分三维零件，切割部位背面的零件表面距离切割部位较近，切割部位喷出的火花直接溅伤零件表面。部分火花喷到零件表面后，形成反进火花，溅到切割部位背面及其它表面，形成间接溅伤，影响零件质量、给后续加工增加大量的工作量，并使某些零件不能采用激光加工工艺。尤其以钛合金等活泼、易燃特种材料最为明显。

在磨加工特种材料、电弧焊等弱火花飞溅工艺领域有相关防护技术应用。使用上述材料用于激光加工的防护时，存在涂覆清理难、防护能力弱、使用过程中有烟与气味等有害物质、对特种材料有腐蚀性等问题，不适用于激光切割等强火花飞溅加工应用。

在激光加工过程中，用遮挡法等不能进行有效保护，使加工完成的零件表面存在直接与间接溅伤的激光切割零件。

在航空、航天等高技术领域，大量存在从外部激光切割的筒形件与复杂的三维零件，材料为钛合金等特种材料，目前没有找到适用的同类新产品。

人们期望获得一种可应用于航空、航天、民用等领域的在采用激光切割、等离子切割等产生强火花飞溅工艺，加工溅伤敏感度高、表面质量要求高的特种材料零件的表面防护用防溅射涂料及相关的工艺方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于激光切割、等离子切割表面防护的防溅伤工艺方法。具体是解决激光切割、等离子切割特种材料筒形件与复杂的三维零件的表面溅伤问题、减少切割引起的后续工作量、提高零件质量、扩大激光切割工艺的应用范围。

本发明一种特种材料切割加工防溅伤工艺方法，其特征在于：所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法具体为：首先配制特种材料激光切割防溅伤涂料，然后使用该涂料涂敷在被保护的物体表面；涂料固化后进行激光切割加工操作；

所述涂料具体由基料、稀释剂构成，二者之间的质量比例关系具体为1∶(1～5)；其中，基料具体为白垩粉和快干石膏(用作固化剂)按照质量比例关系为(4～6)∶1进行配比得到；稀释剂具体为乳白胶与水按照质量比例关系为1∶(5～15)配制而成的。

本发明所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法还要求保护下述优选内容：

所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，所述涂料中基料和稀释剂二者之间的质量比例关系具体为1∶(1.5～3)；其中，基料具体为白垩粉和快干石膏(用作固化剂)按照质量比例关系为(4.5～5.5)∶1进行配比得到；稀释剂具体为乳白胶与水按照质量比例关系为1∶(8～12)配制而成的。

所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，首先配制第一次涂敷用特种材料激光切割防溅伤涂料，然后使用该涂料涂敷在被保护的物体表面；

待涂层固化后，再配置防溅伤涂料，然后再次将该涂料涂敷在被保护的物体表面，如此共涂敷2～4次涂料；

在最后一次涂料固化后再进行激光切割加工操作。

所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，还有下述要求：

关于涂料基料配制的具体要求是：根据涂刷用量配制基料，防间接溅伤用基料量为每平方米每遍0.5±0.1千克，防直接溅伤用量加倍；白垩粉与快干石膏的配比为5∶1，要求充分混合后备用；

关于稀释剂配制的具体要求是：稀释剂备用量按基料质量的2～3倍配制，乳白胶与水的配比为1∶5，要求充分混合后备用。

所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，还有下述要求：在激光切割加工之前共进行两次涂料涂覆操作：

配制第一遍涂料的要求：用于防间接溅伤的第一遍涂料基料与稀释剂的配比为1∶3，用于防直接溅伤的第一遍涂料基料与稀释剂的配比为1∶1.5；