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很多企業都非常關注激光切割機的使用(yong):如何使用(yong)激光(guang)切(qie)割(ge)機生產出質量好的工件?總結了(le)影響切(qie)割(ge)質量的幾個因(yin)素(su):切(qie)割(ge)速度、聚焦位置、輔助氣體、激光(guang)輸(shu)出功率(lv)和工件特(te)性!讓(rang)我逐一給(gei)大家分析一下:

激光切割機的切割質量受哪些因素的影響

1. 切割速度對切割質量的影響

在一定(ding)的激光(guang)功率密度(du)和材料(liao)條件下，切(qie)(qie)割速(su)度(du)符合經驗公式。只要在通過閾值(zhi)以上，材料(liao)切(qie)(qie)割速(su)度(du)與激光(guang)功率密度(du)成正比，即增(zeng)大(da)功率密度(du)可以提高(gao)切(qie)(qie)割速(su)度(du)。這里(li)提到的功率密度(du)不(bu)僅與激光(guang)輸出(chu)功率有關，而且(qie)與光(guang)束質量模式有關。此(ci)外，光(guang)束聚(ju)焦(jiao)系統的特點，即聚(ju)焦(jiao)后光(guang)斑的大(da)小，對激光(guang)切(qie)(qie)割也有很大(da)的影(ying)響。

特別(bie)是對(dui)于(yu)金屬材(cai)料，在其他(ta)工藝變(bian)(bian)量(liang)不變(bian)(bian)的情(qing)況下(xia)，激(ji)光切(qie)割(ge)(ge)速度可以有一個(ge)相對(dui)可調的范圍(wei)(wei)，同時仍能保持相對(dui)滿(man)意的切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量(liang)。當切(qie)割(ge)(ge)薄(bo)金屬時，此調整范圍(wei)(wei)比厚件稍寬。有時，緩(huan)慢(man)的切(qie)割(ge)(ge)速度也會導致熱熔材(cai)料燒(shao)蝕表面的放(fang)電，使切(qie)割(ge)(ge)表面非常(chang)粗糙。

2. 調焦位置對切割質量的影響

由(you)于激光功(gong)率密度(du)(du)對切(qie)割速(su)度(du)(du)有(you)(you)很(hen)大的(de)(de)影響，透(tou)鏡(jing)焦(jiao)(jiao)距的(de)(de)選(xuan)擇是一(yi)個重要的(de)(de)問(wen)題。激光束聚(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)后，光斑(ban)的(de)(de)大小與透(tou)鏡(jing)焦(jiao)(jiao)距的(de)(de)長度(du)(du)成正比。光束通過短(duan)焦(jiao)(jiao)距透(tou)鏡(jing)聚(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)后光斑(ban)尺寸(cun)小，焦(jiao)(jiao)點處(chu)的(de)(de)功(gong)率密度(du)(du)高(gao)，非常有(you)(you)利于材料切(qie)割。但其缺點是焦(jiao)(jiao)深很(hen)短(duan)，調節余量小，一(yi)般(ban)更適合(he)高(gao)速(su)切(qie)割薄材料。由(you)于長焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭具(ju)有(you)(you)較寬的(de)(de)焦(jiao)(jiao)深，只要具(ju)有(you)(you)足夠的(de)(de)功(gong)率密度(du)(du)，就(jiu)更適合(he)切(qie)割較厚(hou)的(de)(de)工件。

在(zai)(zai)確(que)定(ding)(ding)使用哪個焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)透(tou)鏡后，焦(jiao)(jiao)(jiao)點(dian)(dian)與(yu)工(gong)件表(biao)面的(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)位置(zhi)(zhi)對(dui)(dui)保證(zheng)切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量尤(you)為(wei)重要。由(you)于(yu)(yu)(yu)焦(jiao)(jiao)(jiao)點(dian)(dian)處(chu)的(de)(de)高(gao)功(gong)率密(mi)度(du)(du)，在(zai)(zai)大多數情況下，切(qie)割(ge)(ge)時焦(jiao)(jiao)(jiao)點(dian)(dian)位置(zhi)(zhi)剛好(hao)高(gao)于(yu)(yu)(yu)或略低于(yu)(yu)(yu)工(gong)件表(biao)面。在(zai)(zai)整(zheng)個切(qie)割(ge)(ge)過程中，確(que)保焦(jiao)(jiao)(jiao)點(dian)(dian)與(yu)工(gong)件相(xiang)對(dui)(dui)位置(zhi)(zhi)恒定(ding)(ding)是(shi)獲得(de)穩定(ding)(ding)切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量的(de)(de)重要條(tiao)件。有時由(you)于(yu)(yu)(yu)工(gong)作中冷卻不當，鏡頭受熱，導致焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)發生變化，需要及(ji)時調(diao)整(zheng)焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)位置(zhi)(zhi)。聚焦(jiao)(jiao)(jiao)位置(zhi)(zhi)越(yue)好(hao)，切(qie)縫越(yue)小，效率越(yue)高(gao)，切(qie)割(ge)(ge)速度(du)(du)越(yue)快，切(qie)割(ge)(ge)效果越(yue)好(hao)。在(zai)(zai)大多數應(ying)用中，光束聚焦(jiao)(jiao)(jiao)被調(diao)整(zheng)到剛好(hao)低于(yu)(yu)(yu)噴(pen)嘴的(de)(de)位置(zhi)(zhi)。噴(pen)嘴到工(gong)件表(biao)面的(de)(de)距(ju)離一般在(zai)(zai)1.5mm左右(you)。

3.輔助氣體壓力對切割質量的影響

一般(ban)情況下切(qie)割(ge)(ge)材料都需要輔(fu)助(zhu)(zhu)氣(qi)體(ti)，而(er)問題主要涉(she)及到輔(fu)助(zhu)(zhu)氣(qi)體(ti)的種(zhong)類(lei)和壓力(li)。一般(ban)情況下，輔(fu)助(zhu)(zhu)氣(qi)體(ti)與(yu)激(ji)光束(shu)同(tong)軸噴射，保護(hu)鏡頭不受(shou)污染(ran)，吹走切(qie)割(ge)(ge)區底部的渣(zha)。對于(yu)大多數(shu)金(jin)屬(shu)激(ji)光切(qie)割(ge)(ge)，使用(yong)活性氣(qi)體(ti)(只要是O2)與(yu)熱(re)金(jin)屬(shu)形成(cheng)氧(yang)化放熱(re)反應。這種(zhong)額外的熱(re)量(liang)可以提高切(qie)割(ge)(ge)速(su)度1/3 ~ 1/2。激(ji)光切(qie)割(ge)(ge)實(shi)踐表明，輔(fu)助(zhu)(zhu)氣(qi)體(ti)為(wei)氧(yang)氣(qi)時，其純度對切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量(liang)有顯(xian)著影響。氧(yang)氣(qi)純度降低2%，切(qie)割(ge)(ge)速(su)度降低50%，切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量(liang)顯(xian)著下降。

4. 激光輸出功率對切割質量的影響

對(dui)于(yu)連續(xu)波輸(shu)出激光器(qi)，激光功率(lv)和(he)模式對(dui)切(qie)割有重要(yao)影(ying)響(xiang)。在(zai)(zai)(zai)實(shi)踐中，往往設置更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)功率(lv)來實(shi)現更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)切(qie)割速度(du)，或用(yong)于(yu)切(qie)割較厚的(de)(de)(de)(de)材料。但(dan)是，光束的(de)(de)(de)(de)圖樣(光束能量在(zai)(zai)(zai)橫截面(mian)上的(de)(de)(de)(de)分布)有時更(geng)(geng)為重要(yao)，而且(qie)隨著輸(shu)出功率(lv)的(de)(de)(de)(de)增加，圖樣往往會稍(shao)微(wei)變差。在(zai)(zai)(zai)低于(yu)高(gao)(gao)功率(lv)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)下(xia)，往往可(ke)以(yi)在(zai)(zai)(zai)焦點處獲得更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)功率(lv)密(mi)度(du)和(he)更(geng)(geng)好的(de)(de)(de)(de)切(qie)割質量。在(zai)(zai)(zai)激光的(de)(de)(de)(de)整個有效壽命中，模式是不一致的(de)(de)(de)(de)。光學元件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)、激光工作氣體的(de)(de)(de)(de)細微(wei)變化以(yi)及流量的(de)(de)(de)(de)波動都會對(dui)模態機(ji)理產生影(ying)響(xiang)。

綜(zong)上所述，影響激(ji)光切割(ge)的因(yin)素雖然復雜，但切割(ge)速(su)度、聚焦位置、輔助氣體壓(ya)力(li)、激(ji)光功率和(he)模式結構是4個重要變(bian)量(liang)。在(zai)切割(ge)過(guo)程中，如果發現切割(ge)質量(liang)明顯(xian)變(bian)差，應首先檢查上述因(yin)素，并及時調(diao)整。