國(guó)宏激光科技（江蘇）有限公司
免費(fèi)會(huì)員·5年
激光切割機(jī)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)。在激光切割機(jī)中激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。切割精度是判斷數(shù)控激光切割機(jī)質(zhì)量好壞的第一要素。那么，影響激光切割機(jī)的切割質(zhì)量因素有哪些呢？
影響激光切割機(jī)切割質(zhì)量的因素包括切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體、激光輸出功率以及工件特性等，下面來(lái)具體解析。
1、激光輸出功率
激光切割機(jī)是連續(xù)波輸出的激光束產(chǎn)生能量的，激光功率大小和模式選擇都會(huì)對(duì)切割質(zhì)量有影響。實(shí)際操作時(shí)，通常是調(diào)整到較大功率來(lái)滿足切割較厚的材料。此時(shí)光束模式（光束能量在橫斷面上的分布）顯得更加重要。在小于大功率狀況下焦點(diǎn)處卻獲得較高功率密度，并獲得較佳切割質(zhì)量。在激光器整個(gè)有效工作壽命期間，模式并不一致。光學(xué)元件的狀況、激光工作混合氣體細(xì)微的變化和流量波動(dòng)，都會(huì)影響模式機(jī)構(gòu)。
2、焦點(diǎn)位置調(diào)整
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。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。當(dāng)焦點(diǎn)處于較佳位置時(shí)，割縫較小、效率較高，較佳切割速度可獲得較佳切割結(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。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；缺點(diǎn)是焦深很短，調(diào)節(jié)余量小，比較適用于高速切割薄型材料。長(zhǎng)焦長(zhǎng)透鏡有較寬焦深，具有足夠功率密度，比較適合切割厚工件。
3、切割速度
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。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。
4、輔助氣體壓力
材料運(yùn)用激光切割機(jī)切割都需要使用輔助氣體，氣體壓力大小是個(gè)極為重要的因素。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，處理融化和蒸發(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。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。
