
雷射切割機因其精度高、速度快、使用成本較低被大多數老闆青睞、選購,逐漸替代傳統的生產方式成為『日進鬥金』的第一生產力。隨著代加工訂單越來越多,加工材料的種類和厚度越來越豐富,有些老闆會發現在切割一些厚板的時候,成品切割效果並不盡如人意。
切縫寬、切邊坡度大、切縫不垂直、底部掛渣等問題一一襲來。這到底是怎麼回事呢?
01雷射切割機加工金屬厚板切縫坡度產生原因
雷射切割機在加工金屬厚板的時候,其加工的精度會隨著所要切割的板材厚度的增加而變差,進而會產生大切縫,切邊垂直度也會因為大切縫變差,出現切邊坡度。雷射切割機切割厚板時,其成品坡度主要受2個因素影響:
加工透鏡的焦距;焦點位置;
02【原因解析-1】厚板切割要用大焦深、長焦距的雷射束
雷射切割鋼板的切縫寬度和雷射束模式及聚焦後光斑的直徑大小有直接的關係。因為雷射束的能量密度及功率密度都和雷射光斑的直徑有關,為了得到較大的能量密度和功率密度,在雷射切割厚板中,雷射光斑直徑越小越好。
雷射頭聚焦鏡焦距的減小有利於縮小光斑直徑。但是隨焦距的減小,焦深變短,在進行厚板切割時,板材的上部和下部就不利於獲得相等寬度的切縫,影響切縫質量;同時因為焦距的減小,雷射頭與板材之間的距離也縮小,切割時的熔渣飛濺容易黏附在雷射頭噴嘴,影響切割的質量和雷射頭使用壽命。所以,這種方式最適用於薄板高速切割,只要保證雷射頭和板材之間距離恆定即可。
長焦距雷射頭的焦距光斑功率密度比較低,但是其焦深較大,可用來切割較厚的鋼板。焦長短,聚焦光斑小;焦長長,聚焦光斑也大,焦深變化也如此。

03【原因解析-2】厚板要選用合適的焦距進行切割
雷射束焦點越小,能量密度越大,產生的切縫就越窄。當焦點位置合適(如下圖所示),焦點處板材熔化,同時,焦點旁邊(附近)的板材未熔化,熔渣被吹走,形成的切縫無粘渣,且上部切縫寬度和坡度都為最小。


如圖顯示了焦點位置與坡度的關係。焦點位置Z在加工材料的表面時為z=0。移動距離(h)用毫米(mm)單位來表示,向上為正(+)、向下為負(-)。焦點位置設定在加工材料表面(z=0)時,上部切縫寬度和坡度都為最小;焦點位置向上或向下移動,坡度都會擴大。
由以上兩條原因解析可知,厚板切割切縫寬度大,切邊垂直度差是因為原來的雷射切割機的雷射器所發出的光束無法達到厚板切割的最佳條件。另外,如果想實現厚板切割也是需要大功率雷射切割機輔助實現,功率越高可切割的板材厚度越大。如果用戶感覺有需要可以聯繫售後人員將雷射切割機功率改大,更換雷射器、雷射頭、水冷機三個部分,或者選擇剔除厚板代加工訂單中。
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