如何最大限度保證激光切割質(zhì)量
 
 
在使用切割機(jī)的過(guò)程中，
如何最大限度保證質(zhì)量呢？武漢海辰機(jī)電工程提示您，
切
割速度、
焦點(diǎn)位置的調(diào)整、
輔助氣體壓力、
激光輸出功率和工件特性等是幾大影
響激光切割質(zhì)量的主要因素。
除此之外，
工件夾緊裝置對(duì)保證切割質(zhì)量也至關(guān)重
要，
因?yàn)樵诩す馇懈钸^(guò)程中，
熱和應(yīng)力釋放遍及整個(gè)工件，
為此必須考慮采用相
適應(yīng)的固定工件方法，以避免引起工件移動(dòng)，影響切割工件尺寸的準(zhǔn)確性。
 
 
一、切割速度對(duì)切割質(zhì)量的影響
 
 
對(duì)給定的激光功率密度和材料，
切割速度符合于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)式，
只要在通閾值以上，
材料的切割速度與激光功率密度成正比，
即增加功率密度可提高切割速度。
這里
所指的功率密度不但與激光輸出功率有關(guān)，
而且與光束質(zhì)量模式有關(guān)。
另外，
光
束聚焦系統(tǒng)的特征，即聚焦后的光斑大小也對(duì)激光切割有很大的影響。
 
 
切割速度與被切割材料的密度（比重）和厚度成反比。
 
 
當(dāng)其他參數(shù)保持不變，提高切割速度的因素是：提高功率（在一定范圍內(nèi)，如
500
～
2 000W
）；改善光束模式（如從高階模到低階模直至
TEM00
）；減小聚焦
光斑尺寸（如采用短焦距透鏡聚焦）；切割低起始蒸發(fā)能的材料（如塑料、有機(jī)
玻璃等）；切割低密度材料（如白松木等）；切割薄型材料。
 
 
特別對(duì)金屬材料而言，
在其他工藝變量保持恒定的情況下，
激光切割速度可以有
一個(gè)相對(duì)調(diào)節(jié)范圍而仍能保持較滿意的切割質(zhì)量，
這種調(diào)節(jié)范圍在切割薄金屬時(shí)
顯得比厚件稍寬。
有時(shí)，
切割速度偏慢也會(huì)導(dǎo)致排出熱融材料燒蝕口表面，
使切
面很粗糙。
  
二、焦點(diǎn)位置調(diào)整對(duì)切割質(zhì)量的影響
 
 
由于激光功率密度對(duì)切割速度影響很大，
透鏡焦長(zhǎng)的選擇是個(gè)重要問(wèn)題。
激光束
聚焦后光斑大小與透鏡焦長(zhǎng)成正比，
光束經(jīng)短焦長(zhǎng)透鏡聚焦后光斑尺寸很小，
焦
點(diǎn)處功率密度很高，對(duì)材料切割很有利；但它的缺點(diǎn)是焦深很短，調(diào)節(jié)余量小，
一般比較適用于高速切割薄型材料。
由于長(zhǎng)焦長(zhǎng)透鏡有較寬焦深，
只要具有足夠
功率密度，比較適合切割厚工件。
 
 
在確定使用何種焦長(zhǎng)的透鏡以后，
焦點(diǎn)與工件表面的相對(duì)位置對(duì)保證切割質(zhì)量尤
為重要。
由于焦點(diǎn)處功率密度最高，
大多數(shù)情況下，
切割時(shí)焦點(diǎn)位置剛處在工件
表面，
或稍微在表面以下。
在整個(gè)切割過(guò)程中，
確保焦點(diǎn)與工件相對(duì)位置恒定是
獲得穩(wěn)定的切割質(zhì)量的重要條件。
有時(shí)，
透鏡工作中因冷卻不善而受熱從而引起
焦長(zhǎng)變化，這就需要及時(shí)調(diào)整焦點(diǎn)位置。
 
 
當(dāng)焦點(diǎn)處于最佳位置時(shí)，
割縫最小、
效率最高，
最佳切割速度可獲得最佳切割結(jié)
果。
 
 
在大多數(shù)應(yīng)用情況下，
光束焦點(diǎn)調(diào)整到剛處于噴嘴下。
噴嘴與工件表面間距一般
為
1.5mm
左右。
 
 
三、輔助氣體壓力對(duì)切割質(zhì)量的影響
 
 
一般情況下，
材料切割都需要使用輔助氣體，
問(wèn)題主要牽涉到輔助氣體的類型和
壓力。
通常，
輔助氣體與激光束同軸噴出，
保護(hù)透鏡免受污染并吹走切割區(qū)底部
熔渣。
對(duì)非金屬材料和部分金屬材料，
使用壓縮空氣或惰性氣體，
清除融化和蒸
發(fā)材料，同時(shí)抑制切割區(qū)過(guò)度燃燒。
 
 
對(duì)大多數(shù)金屬激光切割則使用活性氣體（只要是
O2
），形成與熾熱金屬發(fā)生氧
化放熱反應(yīng)，這部分附加熱量可提高切割速度
1/3
～
1/2
。
 
 
在確保輔助氣體前提下，
氣體壓力大小是個(gè)極為重要的因素。
當(dāng)高速切割薄型材
料時(shí)，
需要較高的氣體壓力以防止切口背面粘渣
（熱粘渣到工件上還會(huì)損傷切邊）
。
當(dāng)材料厚度增加或切割速度較慢時(shí)則氣體壓力宜適當(dāng)降低，
為了防止塑料切邊霜
化，也以較低氣體壓力切割為好。
 
 
激光切割實(shí)踐表明，當(dāng)輔助氣體為
O2
時(shí)，它的純度對(duì)切割質(zhì)量有明顯影響。
O2
純度降低
2%
會(huì)降低
50%
的切割速度，并導(dǎo)致切口質(zhì)量顯著變差。