雷射切割有哪些重要的參數?

2021-03-01 ACT雷射聚匯

雷射切割效果是如何受輔助氣壓、雷射功率、切割速度、焦點位置等參數影響的？

輔助氣壓的影響

雷射切割加工中，輔助氣壓起到吹離熔渣、冷卻材料、輔助燃燒等作用。輔助氣體包括氧氣、壓縮空氣、氮氣和惰性氣體等。

氧氣能夠參與金屬燃燒，可以提高切割效率，適用於大多數金屬的切割；惰性氣體、空氣適用於切割部分金屬材料（如鋁合金）和非金屬材料，能夠防止材料燃燒。

如果輔助氣體氣壓過高，材料表面會出現渦流，使除熔融物的能力減弱，導致切縫變寬，切割面粗糙；如果氣壓過低，則不能完全吹走熔融物，材料下表面就會粘附沾渣。因此，切割時應調節輔助氣體壓力，得到最佳的切割質量。

雷射功率的影響

雷射功率對切割速度、切縫寬度、切割厚度和切割質量都有較大的影響。功率大小根據材料特性和切割機理而定。例如，熔點高（例如合金）、切割表面反射率高（例如銅、鋁）的材料需要較大的雷射功率。

雷射切割加工中有一個獲得最佳切割質量的雷射功率，在此雷射功率之下，可能會出現切不透或掛渣現象；在此功率之上，則會過燒。

切割速度的影響

理想中的切割速度會使切割面呈現比較平穩的線條，材料斷面光滑，無毛刺。當輔助氣體氣壓和雷射功率一定時，切割速度與切縫寬度呈現出一種非線性的反比關係，當切割速度比較慢時，雷射能量在切縫的作用時間延長，從而導致切縫寬度增大，或切縫下面過寬，切割質量和生產效率將大大降低。

加快切割速度，雷射束能量在工件上的作用時間變短，這樣便使得熱擴散和熱傳導效應變小，從而切縫的寬度也相應變小。但當速度過快時，被切割的工件材料就會由於切割熱量輸入的不足出現切不透的情況。

焦點位置的影響

焦點位置是雷射焦點到工件表面的距離，它直接影響到切面粗糙度、切縫的坡度和寬度以及熔融殘渣的附著狀況。如果焦點位置太超前，這樣會使被切割的工件下端所吸收的熱量增多，在切割速度和輔助氣壓一定的情況下，會導致被切割的材料和切縫附近被融化的材料呈液態在下表面流動，冷卻後被熔化的材料則會呈球狀沾附在工件的下表面；若位置滯後，被切割的材料下端面所能吸收的熱量減小，這樣切縫中材料就不能完全融化，在板材下表面就會粘附一些尖銳而短小的殘渣。通常情況下，焦點位置應在工件表面或稍微偏下一點，但不同的材料要求不一樣，切割碳鋼時，焦點在板材表面時切割質量較好;而不鏽鋼切割時，焦點應在板材厚度的1/2左右時效果更佳。

文章來源：百度新聞

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