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很多企業都非常關注激光切割機的使(shi)用:如何(he)使(shi)用激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)機生產出(chu)質量(liang)(liang)好的工件(jian)?總結(jie)了影響切(qie)(qie)割(ge)質量(liang)(liang)的幾個因素:切(qie)(qie)割(ge)速度、聚焦(jiao)位置、輔助氣體、激(ji)光(guang)輸出(chu)功(gong)率和工件(jian)特性!讓我逐一給大家分析一下(xia):

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(zai)一(yi)定的激(ji)光(guang)功率(lv)(lv)密(mi)度(du)(du)(du)(du)和材料(liao)條件下，切(qie)割速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)符合經驗公式。只要(yao)在(zai)通過閾值(zhi)以(yi)上，材料(liao)切(qie)割速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)與(yu)激(ji)光(guang)功率(lv)(lv)密(mi)度(du)(du)(du)(du)成正比，即增大功率(lv)(lv)密(mi)度(du)(du)(du)(du)可以(yi)提高切(qie)割速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)。這里(li)提到的功率(lv)(lv)密(mi)度(du)(du)(du)(du)不僅與(yu)激(ji)光(guang)輸出功率(lv)(lv)有關，而且與(yu)光(guang)束質量模(mo)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)斑的大小，對(dui)激(ji)光(guang)切(qie)割也有很(hen)大的影響。

特別是對(dui)于金(jin)屬材料，在其他工藝變量不變的(de)情況下，激光切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速度可以(yi)有(you)一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)可調的(de)范圍，同時(shi)(shi)仍能(neng)保(bao)持(chi)相(xiang)對(dui)滿意的(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)質量。當切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)薄金(jin)屬時(shi)(shi)，此調整范圍比(bi)厚件稍寬。有(you)時(shi)(shi)，緩慢的(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速度也會(hui)導致熱熔(rong)材料燒蝕表(biao)面(mian)的(de)放電，使切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)表(biao)面(mian)非常粗(cu)糙(cao)。

2. 調焦位置對切割質量的影響

由于(yu)激(ji)光功率密度(du)對切(qie)割(ge)速度(du)有(you)很大的(de)(de)影響，透(tou)鏡焦(jiao)(jiao)距的(de)(de)選擇是(shi)(shi)一(yi)(yi)個重要的(de)(de)問(wen)題。激(ji)光束聚焦(jiao)(jiao)后(hou)(hou)，光斑(ban)的(de)(de)大小與透(tou)鏡焦(jiao)(jiao)距的(de)(de)長度(du)成正比。光束通過短焦(jiao)(jiao)距透(tou)鏡聚焦(jiao)(jiao)后(hou)(hou)光斑(ban)尺寸小，焦(jiao)(jiao)點處(chu)的(de)(de)功率密度(du)高，非常有(you)利于(yu)材料(liao)切(qie)割(ge)。但其缺點是(shi)(shi)焦(jiao)(jiao)深很短，調節余量(liang)小，一(yi)(yi)般更適合高速切(qie)割(ge)薄(bo)材料(liao)。由于(yu)長焦(jiao)(jiao)鏡頭具有(you)較(jiao)寬的(de)(de)焦(jiao)(jiao)深，只要具有(you)足(zu)夠的(de)(de)功率密度(du)，就(jiu)更適合切(qie)割(ge)較(jiao)厚的(de)(de)工(gong)件。

在確(que)定(ding)使用哪個(ge)焦(jiao)距透鏡后，焦(jiao)點(dian)(dian)與工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的相對位置(zhi)對保(bao)證切(qie)割(ge)(ge)質量(liang)尤為重要(yao)。由于(yu)(yu)焦(jiao)點(dian)(dian)處的高(gao)功率(lv)密(mi)度(du)，在大(da)多數情況下，切(qie)割(ge)(ge)時(shi)焦(jiao)點(dian)(dian)位置(zhi)剛好高(gao)于(yu)(yu)或略低于(yu)(yu)工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)。在整(zheng)(zheng)個(ge)切(qie)割(ge)(ge)過程中(zhong)(zhong)，確(que)保(bao)焦(jiao)點(dian)(dian)與工(gong)(gong)件(jian)相對位置(zhi)恒定(ding)是獲得穩定(ding)切(qie)割(ge)(ge)質量(liang)的重要(yao)條件(jian)。有時(shi)由于(yu)(yu)工(gong)(gong)作中(zhong)(zhong)冷卻不當，鏡頭(tou)受熱，導致焦(jiao)距發生變化，需要(yao)及時(shi)調整(zheng)(zheng)焦(jiao)距位置(zhi)。聚焦(jiao)位置(zhi)越(yue)好，切(qie)縫(feng)越(yue)小，效率(lv)越(yue)高(gao)，切(qie)割(ge)(ge)速度(du)越(yue)快(kuai)，切(qie)割(ge)(ge)效果越(yue)好。在大(da)多數應用中(zhong)(zhong)，光束聚焦(jiao)被(bei)調整(zheng)(zheng)到剛好低于(yu)(yu)噴(pen)嘴的位置(zhi)。噴(pen)嘴到工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的距離一般在1.5mm左右。

3.輔助氣體壓力對切割質量的影響

一(yi)般(ban)情況下(xia)切(qie)(qie)(qie)割(ge)材料都需要輔助氣(qi)(qi)(qi)體，而(er)問題主要涉及到輔助氣(qi)(qi)(qi)體的種(zhong)類和壓力。一(yi)般(ban)情況下(xia)，輔助氣(qi)(qi)(qi)體與激(ji)光(guang)(guang)束同(tong)軸噴射，保護鏡頭(tou)不(bu)受污染，吹走(zou)切(qie)(qie)(qie)割(ge)區底部的渣。對(dui)于大(da)多(duo)數金屬(shu)激(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)，使(shi)用活性氣(qi)(qi)(qi)體(只要是O2)與熱金屬(shu)形成氧(yang)化放熱反(fan)應。這種(zhong)額外的熱量(liang)(liang)可以提高切(qie)(qie)(qie)割(ge)速度(du)1/3 ~ 1/2。激(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)實踐(jian)表(biao)明，輔助氣(qi)(qi)(qi)體為氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)時，其純(chun)度(du)對(dui)切(qie)(qie)(qie)割(ge)質量(liang)(liang)有顯著影響。氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)純(chun)度(du)降低2%，切(qie)(qie)(qie)割(ge)速度(du)降低50%，切(qie)(qie)(qie)割(ge)質量(liang)(liang)顯著下(xia)降。

4. 激光輸出功率對切割質量的影響

對(dui)(dui)于連(lian)續波輸出激(ji)光(guang)器，激(ji)光(guang)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)和模式(shi)對(dui)(dui)切(qie)割(ge)有重要(yao)影響。在(zai)實踐中(zhong)，往(wang)往(wang)設置(zhi)更高的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)來實現(xian)更高的(de)(de)切(qie)割(ge)速度，或用于切(qie)割(ge)較厚的(de)(de)材料。但(dan)是(shi)，光(guang)束的(de)(de)圖樣(光(guang)束能量在(zai)橫截面上的(de)(de)分布(bu))有時更為重要(yao)，而(er)且隨著輸出功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)的(de)(de)增加，圖樣往(wang)往(wang)會稍微(wei)變差。在(zai)低于高功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)的(de)(de)條(tiao)件下，往(wang)往(wang)可以在(zai)焦(jiao)點處(chu)獲(huo)得更高的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)密度和更好的(de)(de)切(qie)割(ge)質量。在(zai)激(ji)光(guang)的(de)(de)整(zheng)個有效壽命中(zhong)，模式(shi)是(shi)不一致的(de)(de)。光(guang)學元件的(de)(de)條(tiao)件、激(ji)光(guang)工(gong)作氣體的(de)(de)細微(wei)變化(hua)以及流(liu)量的(de)(de)波動都會對(dui)(dui)模態機理產(chan)生影響。

綜(zong)上所述(shu)，影響激(ji)光切(qie)(qie)(qie)割的因素雖然復雜，但(dan)切(qie)(qie)(qie)割速度(du)、聚(ju)焦位置(zhi)、輔助(zhu)氣體壓力、激(ji)光功(gong)率和模式結構(gou)是4個重要變量(liang)。在(zai)切(qie)(qie)(qie)割過程(cheng)中，如果發(fa)現切(qie)(qie)(qie)割質量(liang)明顯(xian)變差，應首先檢查(cha)上述(shu)因素，并(bing)及(ji)時調整。