作為一種（zhǒng）先進的材料切割手段，激光加工因材料浪費少、在規模化生產中成本效應明顯、對加工對象（xiàng）具有很強的適應性等優勢，被越來越為鈑（bǎn）金生產者所接受。



如今，中國的粗鋼產量不僅是世界第一，更是（shì）超過了全球產量的50％，發展中國家甚至一些像澳洲韓國等發（fā）達國家為節約成本也（yě）在大量使（shǐ）用中國板材，因此與其期（qī）待中國鋼材來適應激光切割，不如研究和提出能夠優質（zhì）地（dì）加工劣質材料的方法和提案。本文就講一下（xià）在中厚（hòu）板加工中常遇到的問題。






1． 碳鋼厚板穿孔問題 



激光切割加工在厚板加工（gōng）中穿孔時間占很（hěn）大比重，各激光廠商紛紛開發了（le）快速穿孔的技術，較為（wéi）有代表性的是高能穿孔（炸孔），這種方法（fǎ）的優點是速（sù）度快（1秒，以（yǐ）t16mm為例（lì）—以下相同），缺陷是不僅影響對小形狀的加工，穿孔時注入的巨大能（néng）量使板材溫（wēn）度（dù）升高進而影響接下來的整體切割過程。而用小功率脈衝進行穿孔的話（huà），時間就很長（12秒），會導致切割（gē）的效率下降和單位成本的提高。 



2． 激光（guāng）切割加工切割（gē）麵品質問題 



加工中厚板時經常（cháng）會遇見（jiàn）切割（gē）斷麵（miàn），這樣的切割不僅成品（pǐn）質量受到質疑，還會伴隨著過燒和嚴重的粘渣出現，以致（zhì）體現不出高（gāo）價的激光加工機區別於其他切割手段的價值。



3． 整板加工穩（wěn）定（dìng）性問題



在對國產鋼材的（de）整板加工中，經常（cháng）會出現（xiàn）局部（bù）區域加工不良的現象。這（zhè）種現（xiàn）象有時很隨機，即使在加工機狀態良好的情況下也會出現。



解決方案



1． 高峰穿孔（HPP）方案 



利用占（zhàn）空比小的高峰值脈衝激光，輔以噴射在材料表麵上的不燃油以清除開孔邊緣附著物，控製脈衝的合理頻率（lǜ）邊冷卻邊穿孔。其特點是相對炸孔雖然時間稍長（3秒），但（dàn）穿出的孔徑小（約φ4mm）且開孔邊緣無（wú）附著物（wù）以（yǐ）及入熱較低（dī），便於接下來的正常切（qiē）割加工（gōng），相比普通穿（chuān）孔則效率（lǜ）提高了4倍。



2． 切（qiē）割斷麵（miàn）改善（shàn）方案 



對於碳鋼來說改（gǎi）善切割斷麵的重要（yào）因素是控製對板材的入熱並能保證激光照射（shè）部分的充分燃燒（shāo）。對（duì）於不鏽鋼來說改善切割斷麵的重要因素則是光束的改良（改善焦深）與輔助氣體的有效利用。亮麵（miàn）切割技術就是改善了發（fā）振器和噴嘴所得到的結果。



3． 保證加工穩定性的方案 


當前為了提高加工機的運行速度，激光（guāng）機（jī）多采用俗稱飛行（háng）光路的（de）結構，即材料托盤不動而加工頭在整個可加工區域內（nèi）運動的形式。而為了補償加工頭與光源（yuán）相對位置（zhì）的變化，各廠（chǎng）商也盡可能保證光斑在加工範圍內（nèi）的一致（zhì）性，使用曲率可變（biàn）折（shé）射鏡是（shì）普遍（biàn）選擇的方式。這種方法雖然結構簡（jiǎn）單卻會改變焦深，使在對焦深極為敏感（gǎn）的中（zhōng）厚板切割時會顯得力不從心（既要保持（chí）光斑不變又要保持焦（jiāo）深不變）。使用等長光路方式（在可加工範圍內光源與加工頭之間光傳播路徑等長）可避免焦深變化，從而使光斑和焦深都保持一致。另外對入熱的重視使板材積累的熱量得到控製，可較（jiào）好地解（jiě）決穩定性問題。
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