激光切割不銹鋼厚板的工藝調試

　　中國經(jīng)濟發(fā)展越來越成熟，人們對生活品質的追求越來越高，與大家生活息息相關的不銹鋼的使用量也大大增加。不僅如此，人們對不銹鋼產(chǎn)品的質量要求也越來越高。如今，不銹鋼制品的加工技術——激光切割不銹鋼厚板技術日趨成熟，逐漸取代了傳統(tǒng)的不銹鋼切割技術。為了切割出高質量的厚板不銹鋼，不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)需要充分了解激光切割的工藝要素。
　　隨著市場的變化，鈑金行業(yè)對碳鋼切割的綜合效率要求越來越高。傳統(tǒng)的切割技術已經(jīng)不能滿足當今的生產(chǎn)需要。激光切割作為一種先進的制造技術，已經(jīng)逐漸滲透到鈑金行業(yè)。而且隨著激光功率的不斷提高，客戶對激光加工技術的要求也越來越高。
　　過去技術人員在使用傳統(tǒng)的碳鋼氧氣切割工藝，不斷提高激光功率時，對中厚碳鋼板材的切割速度并沒有明顯提高。傳統(tǒng)的碳鋼氧氣切割工藝難以充分發(fā)揮純激光功率提高的優(yōu)勢，空氣切割的截面質量遠不如氧氣切割。為了獲得良好的截面切割效果和垂直度，我們的技術人員用不同功率的設備和不同厚度的材料進行了長期試驗。通過各種數(shù)據(jù)的對比，Z終總結出中厚板碳鋼氧氣高速切削工藝的理想?yún)?shù)。
　　切割過程元素
　　噴嘴選擇
　　噴嘴直徑?jīng)Q定了進入切口的氣流形狀、氣體擴散面積和氣體流速，從而影響熔體去除和切割的穩(wěn)定性。如果進入切口的氣流大、速度快、工件在氣流中的位置合適，則噴射去除熔體的能力強。在流量固定的情況下，采用不同的噴嘴尺寸，不銹鋼越厚，應選擇越大的噴嘴，比例閥應設置得越大，并加大流量，以保證壓力和切割法向截面。
　　輔助氣體選擇和氣體純度
　　各種輔助氣體，如氧氣、氮氣、空氣等。，常用于不銹鋼的激光切割。不同的氣體類型有不同的切割效果。氧氣的橫截面是黑色的，空氣是淡黃色的，氮氣可以保持不銹鋼的原色不被氧化。氮氣是不銹鋼切割的輔助氣體。
　　根據(jù)中俄激光在激光行業(yè)多年的技術探索和積累，氧氣的優(yōu)勢是切割速度快，可以切割厚板；氮氣的好處是可以避免切削刃的氧化，所以工件不需要返工。我們建議氧氣和氮氣的純度為氧氣≥99.999%；氮≥99.995%。
　　氮氣流量、噴嘴直徑和氣體壓力的測試數(shù)據(jù)。縱軸是氣體流量測試值，橫軸是不同氣體壓力變化的調整和設定。不同的顏色代表不同噴嘴直徑的測試條件。從圖中可以看出，流量由設定的氣體壓力和噴嘴直徑?jīng)Q定，兩者呈線性正相關。

　　焦點位置
　　為了保證切割效果，保護噴嘴不受損壞，切割前需要做同軸測試，保證噴嘴與激光輸出光束同軸。測試方法:將透明膠帶紙貼在噴嘴出口端面，調節(jié)激光輸出功率打孔，觀察透明膠帶紙上是否有中心孔及中心孔的位置，同步調節(jié)透鏡腔手柄上的調節(jié)螺絲，直到激光在透明膠帶紙上打孔與噴嘴中心重合。
　　能切的厚度、材質、質量也不一樣。切割不同的材料和厚度需要調整到不同的側點。在切割之前，測量實際的零焦點，并且可以基于零焦點測試和分析切割工藝參數(shù)。負離焦是不銹鋼切割的主要工藝選擇方向。
　　激光頻率調節(jié)和占空比對切割質量的影響
　　頻率變化對不銹鋼厚板切割的影響:頻率從500Hz到200Hz逐漸降低，切割斷面效果變細，層次感逐漸提高。當頻率設置為100Hz時，無法切割，反射藍光。通過改變頻率找出Z佳頻率范圍。為了保證Z佳切割斷面，需要保證脈沖次數(shù)和單脈沖能量的匹配。
　　占空比變化對不銹鋼厚板切割的影響:53%占空比是臨界值。如果占空比繼續(xù)降低，下表面會有切割不完全的痕跡，占空比會增加到60%，斷面會變得粗糙，分層明顯，切割面會變黃。