大功率激光切割關(guān)鍵工藝參數(shù)有哪些？

大功率激光切割技術(shù)是融合了激光光學(xué)、電子、機(jī)械、工藝和材料等學(xué)科的復(fù)合型先進(jìn)制造技術(shù)。激光切割過程復(fù)雜，影響因素多，包括激光器輸出功率、切割速度、離焦量及切割材料性能等。若工藝參數(shù)選取不當(dāng)，切割質(zhì)量就會受很大影響，如切割面粗糙，斷面出現(xiàn)缺口或背面附著沾渣等。

切割速度

切割速度一般是在速度的上下限內(nèi)選擇較低的值，速度過大、過小都會影響切割質(zhì)量導(dǎo)致掛渣甚至是切不透。

切割速度過低時，激光能量密度過大，熱影響區(qū)變大，會導(dǎo)致掛渣增多，切縫寬且粗糙。切割速度過高時激光能量密度小，有可能切不透。

切口垂直度和掛渣高度對速度參數(shù)最敏感，其次是切口寬度和表面粗糙度。

可提高切割速度操作包括：

●提高功率

●改變光束模式

●減小聚焦光斑大小(如采用短焦距透鏡)

焦點位置

激光束聚光后光斑大小與透鏡較長成正比。光束經(jīng)短焦長透鏡聚焦后光斑尺寸很小，焦點處功率密度很高，對材料切割很有利；但它的不利之外是焦深很短，調(diào)節(jié)余量很小，一般比較適用于高速切割薄材。對于厚工件，由于長焦長透鏡有較寬焦深，只要具有足夠功率密度，用來對它切割比較合適。由于焦點處功率密度最高，在大多數(shù)情況下，切割時，焦點位置剛處于工件表面，或稍在工件表面之下。確保焦點與工件相對位置恒定是獲得穩(wěn)定的切割質(zhì)量的重要條件，有時透鏡工作中因冷卻不善而受熱從而引起焦長變化，這就需及時調(diào)整焦點位置。

輔助氣體

激光切割時會產(chǎn)生很大的熱量，如此高的熱量集中到一起，就會使切割處的材料燃燒，發(fā)生氧化反應(yīng)，而且還容易使被加工件產(chǎn)生變形。所以，需要加入一些輔助氣體，常用的一般有氧氣、空氣、氮氣。

輔助氣體與激光光束同軸噴處，保護(hù)透鏡免受污染并吹走切割區(qū)底部溶渣，對非金屬和部分金屬材料，使用壓縮空氣或惰性氣體，清除溶化和蒸發(fā)材料，同時抑制切割區(qū)過度燃燒。

輔助氣體氣壓

激光切割時，氣體和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處。從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流量要大，速度要高，以便足夠的氧化使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng)，同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。

大多數(shù)金屬激光切割則使用活性氣體（氧氣），形成與灼熱金屬發(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到1/2。

當(dāng)高速切割薄板材時，需要較高的氣體壓力防止切口背面沾渣，當(dāng)材料厚度或切割速度較慢時，氣體壓力可以適當(dāng)?shù)慕档汀?/p>

激光輸出功率

激光功率的大小對切割速度、切縫寬度、切割厚度和切割質(zhì)量都有相當(dāng)大的影響，激光切割機(jī)所需功率的大小是依據(jù)材料的特性和切割的機(jī)理而定，理想中的切割速度會使切割面呈現(xiàn)對比平穩(wěn)的線條，且材料下部不會呈現(xiàn)熔渣。實際操作時，常常設(shè)置最大功率以獲得高的切割速度或用以切割較厚的材料。