激光切割不锈钢厚板的工艺调试

　　中国经济发展越来越成熟，人们对生活品质的追求越来越高，与大家生活息息相关的不锈钢的使用量也大大增加。不仅如此，人们对不锈钢产品的质量要求也越来越高。如今，不锈钢制品的加工技术——激光切割不锈钢厚板技术日趋成熟，逐渐取代了传统的不锈钢切割技术。为了切割出高质量的厚板不锈钢，不锈钢生产企业需要充分了解激光切割的工艺要素。
　　随着市场的变化，钣金行业对碳钢切割的综合效率要求越来越高。传统的切割技术已经不能满足当今的生产需要。激光切割作为一种先进的制造技术，已经逐渐渗透到钣金行业。而且随着激光功率的不断提高，客户对激光加工技术的要求也越来越高。
　　过去技术人员在使用传统的碳钢氧气切割工艺，不断提高激光功率时，对中厚碳钢板材的切割速度并没有明显提高。传统的碳钢氧气切割工艺难以充分发挥纯激光功率提高的优势，空气切割的截面质量远不如氧气切割。为了获得良好的截面切割效果和垂直度，我们的技术人员用不同功率的设备和不同厚度的材料进行了长期试验。通过各种数据的对比，Z终总结出中厚板碳钢氧气高速切削工艺的理想参数。
　　切割过程元素
　　喷嘴选择
　　喷嘴直径决定了进入切口的气流形状、气体扩散面积和气体流速，从而影响熔体去除和切割的稳定性。如果进入切口的气流大、速度快、工件在气流中的位置合适，则喷射去除熔体的能力强。在流量固定的情况下，采用不同的喷嘴尺寸，不锈钢越厚，应选择越大的喷嘴，比例阀应设置得越大，并加大流量，以保证压力和切割法向截面。
　　辅助气体选择和气体纯度
　　各种辅助气体，如氧气、氮气、空气等。，常用于不锈钢的激光切割。不同的气体类型有不同的切割效果。氧气的横截面是黑色的，空气是淡黄色的，氮气可以保持不锈钢的原色不被氧化。氮气是不锈钢切割的辅助气体。
　　根据中俄激光在激光行业多年的技术探索和积累，氧气的优势是切割速度快，可以切割厚板；氮气的好处是可以避免切削刃的氧化，所以工件不需要返工。我们建议氧气和氮气的纯度为氧气≥99.999%；氮≥99.995%。
　　氮气流量、喷嘴直径和气体压力的测试数据。纵轴是气体流量测试值，横轴是不同气体压力变化的调整和设定。不同的颜色代表不同喷嘴直径的测试条件。从图中可以看出，流量由设定的气体压力和喷嘴直径决定，两者呈线性正相关。

　　焦点位置
　　为了保证切割效果，保护喷嘴不受损坏，切割前需要做同轴测试，保证喷嘴与激光输出光束同轴。测试方法:将透明胶带纸贴在喷嘴出口端面，调节激光输出功率打孔，观察透明胶带纸上是否有中心孔及中心孔的位置，同步调节透镜腔手柄上的调节螺丝，直到激光在透明胶带纸上打孔与喷嘴中心重合。
　　能切的厚度、材质、质量也不一样。切割不同的材料和厚度需要调整到不同的侧点。在切割之前，测量实际的零焦点，并且可以基于零焦点测试和分析切割工艺参数。负离焦是不锈钢切割的主要工艺选择方向。
　　激光频率调节和占空比对切割质量的影响
　　频率变化对不锈钢厚板切割的影响:频率从500Hz到200Hz逐渐降低，切割断面效果变细，层次感逐渐提高。当频率设置为100Hz时，无法切割，反射蓝光。通过改变频率找出Z佳频率范围。为了保证Z佳切割断面，需要保证脉冲次数和单脉冲能量的匹配。
　　占空比变化对不锈钢厚板切割的影响:53%占空比是临界值。如果占空比继续降低，下表面会有切割不完全的痕迹，占空比会增加到60%，断面会变得粗糙，分层明显，切割面会变黄。