薄板激光切割机的前世今生

时间：2022-08-08

激光在我国较初被称为“莱塞”，即英语“Laser”的译音。早在1964年，根据钱学森院士的建议，把光束激发器改称为“激光”或“激光器”。激光是由惰性气体高纯氦、CO2及高纯氮在气体混合单元混合，经激光发生器生成激光，再加入切割气体如N₂或O2，照射到被加工物上，其能量在短时间内高度集中，瞬间使物质熔化和气化。用这种方法进行切割，解决了坚硬、较脆、难熔物质的加工困难，而且速度快、精度高、变形小，特别适用于精密部件和微型部件的加工。

激光加工过程中，影响激光切割质量的因素很多，主要因素由切割速度、焦点位置、辅助气体压力、激光输出功率等工艺参数构成。除了以上四个较重要的变量以外，可能对切割质量产生影响的因素还包括外光路、工件特性（材料表面反射率、材料表面状态）、割炬、喷嘴、板材夹固等。

影响激光切割质量的上述因素在不锈钢薄板加工中尤为**，具体表现为：工件反面留有较大积瘤、毛刺；工件上的孔直径达到1～1.5倍的板厚时，明显达不到圆度要求，拐角处直线明显不直；这些问题也是钣金行业在激光加工中较头疼的问题。

小孔圆度问题

在激光切割机切割过程中，接近1～1.5倍板厚的孔，本身就不太容易进行高品质的加工，尤其是圆孔。激光加工要穿孔，引线，再转切割，中间参数需要交换，会产生瞬间的交换时间差。这样就会产生加工的工件上圆孔不圆的现象。为此，我们调整了穿孔，引线转切割的时间，并调整穿孔的方式，使其和切割的方式一致，这样就不会有明显的参数转化过程。

拐角直线度问题

在激光加工中，不属于常规调整范围内的几个参数（加速因子、加速度、减速因子、减速度、转角停留时间）在薄板工件加工中，却是关键的参数。因为在形状复杂的薄板工件加工过程中，会有频繁的转角。每到转角时，须减速；而过了转角，则又加速。这几个参数决定了激光束在某处的停顿时间：

⑴加速值过大，减速值过小，则会出现激光束在转角处，未能很好地穿透板材，造成穿不透的现象（引起工件报废率的上升）。

⑵加速值过小，减速值过大，则会出现激光束在转角处已经穿透板材，但加速值过小，所以激光束在加减速交换的点上停留时间过长，已经穿透的板材被持续的激光束不断的熔化、气化，就会造成拐角处直线不直的现象（这里就不再考虑影响切割质量的常规因素中的激光功率和气体压力及工件固定等因素了）。

⑶加工薄板工件时，在不影响切割质量的前提下，切割功率尽量减小，这样工件的表面就不会有明显的激光切割灼烧的色差。

⑷切割气体压力尽量减小，这样能够较大地减小板材在较强的气压下，产生的局部微观的抖动。

通过上述分析，我们需要设定怎么样的一个数值才算是合适的加速减速值？加速值与减速值之间有没有一定的比例关系可供遵循？

为此，技术人员不断的调整加速值和减速值，切割出来的每一件上做好标记，并把调整参数记录在案。经过反复对比样件，仔细研究参数的变化，终于发现：切割0.5～1.5mm范围内的不锈钢时，切割参数中加速值0.7～1.4g之间，减速值在0.3～0.6g之间较佳，而加速值＝减速值×2左右为佳。这一规律同样适合相近板厚的冷轧板（相近板厚的铝板，数值则须做相应的调整）。

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