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東莞市厚街旭鑫五金加工廠主營(yíng):鈑金加工,激光切割,激光焊接,機(jī)架加工,噴涂加工

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淺談?dòng)绊懓宀谋P(pán)龍激光切割過(guò)程中質(zhì)量因素有哪些?

文章出處:公司動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯:東莞市厚街旭鑫五金加工廠 發(fā)表時(shí)間:2025-06-11
  ?在板材激光切割過(guò)程中,切割質(zhì)量(如切口精度、表面粗糙度、垂直度、熱影響區(qū)大小等)受多種因素綜合影響,以下從材料、設(shè)備參數(shù)、工藝控制及操作等維度詳細(xì)分析:
?淺談?dòng)绊懓宀谋P(pán)龍激光切割過(guò)程中質(zhì)量因素有哪些?的圖片
一、材料特性的影響
材質(zhì)類型
金屬特性:不同金屬的熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、反射率差異顯著。
例:銅、鋁等高反射率材料需更高激光功率(如光纖激光切割鋁需功率≥2000W),否則易導(dǎo)致能量損耗、切割不徹底;
碳鋼因含碳量高,切割時(shí)氧氣助燃可提升效率,但含碳量過(guò)高(如鑄鐵)易產(chǎn)生熔渣殘留。
非金屬材料:塑料、亞克力等熱敏材料對(duì)熱影響敏感,需控制切割溫度避免熔化變形(如水刀切割更適合)。
板材厚度
薄板(≤2mm):切割速度快,但易因熱積累導(dǎo)致局部過(guò)熱變形,需優(yōu)化切割路徑(如跳切、分段切割);
厚板(≥10mm):需更高激光功率(如 20mm 碳鋼需 4000W 以上光纖激光),且切割速度慢,熔渣排出困難易導(dǎo)致切口粗糙。
表面狀態(tài)
氧化層 / 涂層:銹蝕鋼板或帶鍍層板材(如鍍鋅板)切割時(shí),氧化層會(huì)影響激光能量吸收,導(dǎo)致切口熔渣增多;
表面平整度:翹曲板材會(huì)導(dǎo)致切割時(shí)焦點(diǎn)偏移,切口垂直度下降(誤差≥0.5mm)。
二、設(shè)備參數(shù)與工藝設(shè)置
激光功率
功率不足:厚板無(wú)法完全熔化,切口底部殘留熔渣;薄板可能出現(xiàn) “燒穿” 或切口過(guò)寬。
功率過(guò)高:熱影響區(qū)擴(kuò)大,板材變形加劇,且能耗增加(如切割 10mm 不銹鋼時(shí),4000W 功率比 2000W 熱影響區(qū)大 2 倍)。
切割速度
速度過(guò)快:材料未充分熔化,切口出現(xiàn)鋸齒狀紋路,甚至無(wú)法穿透;
速度過(guò)慢:熱積累導(dǎo)致切口加寬、板材碳化(如切割亞克力時(shí)速度過(guò)慢會(huì)產(chǎn)生焦邊)。
典型參數(shù)參考:1mm 碳鋼用 1000W 激光切割時(shí),速度宜控制在 5-8m/min。
焦點(diǎn)位置
焦點(diǎn)過(guò)高 / 過(guò)低:能量密度下降,切口變寬且底部熔渣堆積;
最佳焦點(diǎn):通常位于板材表面下 1/3 厚度處(如 5mm 鋼板焦點(diǎn)深度約 1.5mm),需通過(guò)焦高傳感器實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。
輔助氣體類型與壓力
氣體類型:
氧氣:用于碳鋼切割,助燃提升效率,但會(huì)使切口氧化層增厚;
氮?dú)猓河糜诓讳P鋼、鋁合金,防氧化但切割速度稍慢;
空氣:成本低,適合低碳鋼薄板(≤3mm),但切口氧化嚴(yán)重。
壓力控制:
壓力不足:熔渣無(wú)法有效吹除,切口粗糙;
壓力過(guò)高:氣流干擾激光束,導(dǎo)致能量分散(如切割 10mm 不銹鋼時(shí),氮?dú)鈮毫σ嗽O(shè)為 0.8-1.0MPa)。
三、工藝路徑與設(shè)備精度
切割路徑規(guī)劃
共邊切割:相鄰零件共用切口,減少切割長(zhǎng)度和熱影響,但需避免路徑交叉導(dǎo)致板材移位;
橋接工藝:在切割輪廓中保留小段連接點(diǎn),防止零件因熱變形翹起(適用于薄板加工);
引入線與引出線:避免從零件邊緣直接起割,減少崩邊(引入線長(zhǎng)度≥2mm,角度 45° 為宜)。
設(shè)備機(jī)械精度
導(dǎo)軌與絲桿磨損:導(dǎo)致切割時(shí)工作臺(tái)振動(dòng),切口出現(xiàn)波浪形誤差(精度下降至 ±0.3mm 以上);
激光頭同軸度偏差:光束偏移,切口垂直度超差(如標(biāo)準(zhǔn)要求≤1°,偏差時(shí)可達(dá) 3° 以上)。
四、環(huán)境與操作因素
環(huán)境溫度與濕度
溫度劇變:導(dǎo)致機(jī)床導(dǎo)軌熱脹冷縮,影響定位精度(如溫差 5℃可導(dǎo)致 0.1mm/m 的誤差);
濕度過(guò)高:激光鏡片易結(jié)霧,能量衰減(如濕度>70% 時(shí),功率損失可達(dá) 10%)。
板材固定方式
夾具不足:板材切割時(shí)因熱應(yīng)力翹曲,導(dǎo)致切割路徑偏移;
推薦方案:薄鋼板用真空吸附平臺(tái),厚板用多點(diǎn)壓塊固定(間距≤100mm)。
鏡片維護(hù)
鏡片污染:灰塵、金屬蒸汽附著導(dǎo)致激光能量損耗(如聚焦鏡污染時(shí),功率衰減超 30%),需每日用酒精擦拭;
鏡片破損:導(dǎo)致光束發(fā)散,切口質(zhì)量急劇下降,需定期檢查更換(建議每 500 小時(shí)更換)。

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