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淺談激光切割不銹鋼厚板的工藝調(diào)試

時間：2020-09-08    作者：無錫不銹鋼板    瀏覽：25

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01、噴嘴選型

無錫不銹鋼板、無錫不銹鋼管專業(yè)生成廠家無錫漢能不銹鋼2020年9月8日訊  噴嘴直徑大小決定了進(jìn)入切口的氣流形狀、氣體擴散面積、氣體流速，從而影響了熔融物去除、切割的穩(wěn)定情況。進(jìn)入切口的氣流量大、速度快、工件在氣流中的位置恰當(dāng)，噴射去除熔融物的能力越強。固定流量下，不同噴嘴尺寸，監(jiān)控氣壓不銹鋼越厚，噴嘴的選用應(yīng)越大，比例閥設(shè)置越大，增大流量，才能確保壓力，切割出正常斷面效果。

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02、輔助氣體選擇和氣體純度
不銹鋼激光切割加工中經(jīng)常會用到各種輔助氣體，例如氧氣、氮氣、空氣等，使用不同的氣體類型，切割斷面的效果不同。氧氣是黑色斷面，空氣為淡黃色，氮氣可保持不銹鋼原色不被氧化。不銹鋼切割以氮氣為首選輔助氣體。

根據(jù)華俄激光在激光行業(yè)多年的技術(shù)探索和積累，

建議氧氣和氮氣純度：

【氧氣】
優(yōu)點：切割速度高，能切割厚板料
純度建議：≥99.999%

【氮氣】
優(yōu)點：避免切割邊的氧化,工件因此不需再重新加工
純度建議：≥99.995%  
               
氮氣流量與噴嘴直徑，氣體壓力的測試數(shù)據(jù)圖表

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縱坐標(biāo)為氣體流量測試數(shù)值，橫坐標(biāo)為調(diào)整設(shè)置不同氣體壓力變化，不同顏色表示的是不同噴嘴直徑的測試條件。從上表圖形可以看出，流量是由設(shè)置氣體壓力和噴嘴直徑?jīng)Q定的，并是線性正相關(guān)性。


03、焦斑位置

為保證切割效果，及保護噴嘴不受損傷，在切割加工前還需要做同軸測試，確保噴嘴與激光器輸出光束同軸。測試方法：將透明膠帶紙貼至噴嘴出口端面上，調(diào)整激光輸出功率進(jìn)行打孔，觀察透明膠帶紙上是否有中心孔及中心孔的位置，同步調(diào)節(jié)鏡腔手柄上的調(diào)整螺釘，直至激光在透明膠帶紙上打出的孔與噴嘴中心重合。

焦點不一樣，所能切割的厚度、材質(zhì)、品質(zhì)也不一樣，切割不同的材質(zhì)和厚度，都需要調(diào)節(jié)成不同的焦點。切割前，測量出實際零焦點，以零焦點為基準(zhǔn)才能夠進(jìn)行切割工藝參數(shù)的測試和分析，不銹鋼切割以負(fù)離焦為主要工藝選擇方向。

04、激光頻率調(diào)整，以及占空比對切割質(zhì)量的影響

頻率變化對不銹鋼厚板切割的影響：

頻率從500－200Hz范圍減小，切割斷面效果變細(xì)膩，分層慢慢改善。頻率設(shè)置到100Hz時，無法切割，反藍(lán)光。通過頻率的改變，找出最佳頻率范圍。為確保最佳切割斷面，必須保證脈沖次數(shù)與單脈沖能量完美匹配。

占空比變化對不銹鋼厚板切割的影響：

占空比53％是臨界值，繼續(xù)降低占空比，下表面出現(xiàn)未切透痕跡，占空比增大到60％，斷面變粗糙，分層明顯，切割表面發(fā)黃。

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超高功率激光器切割厚不銹鋼效果示例圖

總結(jié)：
精工出細(xì)活，總體來說，噴嘴高度，機床運動參數(shù)，運動加速度,運行速度，材料材質(zhì)等對切割結(jié)果的影響也需要進(jìn)行逐項測試和分析，需要激光工藝調(diào)試技術(shù)等有志人士積極努力地為激光切割工藝的提升做出貢獻(xiàn)。當(dāng)激光切割能力達(dá)到130毫米甚至更高，應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)域也將進(jìn)一步擴大。