激光切割板材 | 毛刺产生的原因深度分析,你真的需要关注的另类因素!

06, 2019

by 欧锐激光

激光切割机在金属材料加工应用案例不胜枚举,由于其中工效率高,成品切割质量高,已成为金属板材加工站的标配。但有些客户在使用使用激光切时,子料正反表面产生毛刺多,这些毛刺不仅仅会影响生产小组的工作效率,还需要注入更多人力资源参与毛边的打磨,耗费费力。当这种情况下出现时并非像人们所想的那样是切割机本身的问题,而是操作不当导致这种情况发生。

在板材加工过程中,激光切割机的辅气纯度、切割工艺数据参数设置等,都会影响到加工质量。那么毛刺到底是什么呢?

其实毛刺就是金属材料表面熔化掉又重新凝固的残渣颗粒---激光束聚焦照射工件表面产生的能量使工件表面汽化并吹出渣渣。由于后续操作不当导致熔融物未被及时去除而壁挂在子料表面。

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1. 辅助气体--气压、纯度

辅助气体有在当子料割线痕迹内的材料熔化后,吹出工件表面割槽内的熔渣的作用,如果不使用气体的话,熔渣冷却后,毛刺就会产生。因此,气体的气压要充足要适当(过小吹不净--粘连、切不透;过大会过熔--断面纹路很大,斜纹),气压大小因板材而异,可以通过打样测试找到合适气压。并且辅气要纯,不纯导致激光头在工件表面运行速度降低(辅气不能100%与子料产生充分的化学反应),速率变慢,切口粗糙不堪或有甚者无法切透。

另外据相关资料查询得知,合适的辅助气压变动规律为:

  • 当氧气(辅助气体)来切割碳钢板时:

    当薄板材厚度由1mm增加至5mm时,切割压力范围顺次降低为 0.1-0.3MPa0.1-0.2MPa0.08-0.16MPa0.08-0.12MPa0.06-0.12MPa

    而中厚碳钢板材厚度由6mm增加到10mm时,相应的辅助气体--氧气压力范围依次降低为0.06-0.12MPa0.05-0.10MPa0.05-0.10MPa;

  • 当氮气(辅助气体)切割不锈钢板时:

    其厚度由1mm增至6mm时,切割压力由0.8-2.0MPa过渡至1.0-2.0MPa达到1.2-2.0MPa,为高压力切割。

 

2. 参数设定--焦点位置、切割引入线位置

当客户在置备好激光切割机后,最好是要让有经验的操作员调试好设备。所以要尽量把切割参数调到佳,气压、 流量、 焦距、 切割速度,要经过多次调整,靠机器提供的参数是割不出质量高的工件的。

焦点位置过高会使毛刺疯涨,并且毛刺很硬,侧面不光滑。也是需要多次调试找准焦点位置。

引入线要适当远离子料防止局部过热,子料背面出现熔融瘤。引入线是与引弧孔相对而言的。引弧孔也叫切割起始孔,引弧孔的直径比正常切缝大,故为提高切割质量,节约板料,应将引弧孔放置在板料废料处切不可靠近于零件轮廓。且引入线由2种方式:直线引入 & 圆弧引入。 

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举例,激光切割机切割不锈钢引入线的参数。

1. 切割1-3㎜的不锈钢时采用单一的(切小圆或减速)方式。

2. 切割3-6㎜的不锈钢时采用两项的(切小圆或减速)方式。

3. 切小圆的气压比切割用的气压大 1.5倍。

 

总的来说,当子料正反表面出现毛刺时,可从以下几个方面进行排查、解决

1光束的焦点的上下位置出现偏差。

2、激光切割机的输出功率不够。

3、切割机的线切割速度过慢。

4、辅气纯度不够。

6、激光切割机疲劳运行。

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光纤激光切是一种精密的切板方式,往往一个数据的错误就会造成其的工作运行的不正常,因此在工作中要严密,减少出现错误。

文章来源: https://www.oreelaser.cn/blog/257.html

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