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激光切割不锈钢厚板的工艺要求
材料来源:瑞马激光           录入时间:2023/8/21 22:59:57

01 不锈钢厚板工件的广泛应用

随着激光切割技术的不断发展,万瓦级机型在市场上利用率的不断提升,不锈钢中厚板的应用领域也日渐宽泛。目前不锈钢厚板制造出来的产品已广泛应用于船舶制造、桥梁工程、机械制造以及建筑工程等行业。

以目前的工艺标准而言,不锈钢厚板的最佳切割方式就是运用高功率激光切割机来完成。瑞马激光作为万瓦级激光切割应用专家,旗下技术研发团队致力于不断研发新技术以提升产品的切割效果。经过团队不断总结经验,总结出不锈钢厚板切割工艺技巧,供各位同行及终端客户参考使用——

02 激光切割不锈钢厚板的工艺要求

一般来说,中板是指厚度10.0-25.0mm的钢板,厚度25.0-60.0mm的称为厚板,厚度超过60.0mm的为特厚板。在实际切割中,衡量厚板切割的优劣与否,主要从粗糙度、垂直度、切割宽度、纹路、毛刺、热影响区域大小以及是否在切割中造成板材变形等几个方面来综合评判。

具体而言,想要切割出优质的不锈钢厚板工件,需要在工艺上关注以下几点——

01 喷嘴选型

喷嘴直径大小决定了进入切口的气流形状、气体扩散面积、气体流速,从而影响了熔融物去除、切割的稳定情况。进入切口的气流量大、速度快、工件在气流中的位置恰当,喷射去除熔融物的能力越强。不锈钢越厚,喷嘴应使用越大,比例阀设置越大,增大流量,才能确保压力,才能切割出正常断面效果。

规格:喷嘴的规格在这里主要指端部孔径,以Precitec的切割喷嘴为例,其孔径从1.5mm到5.0mm。孔径的选择主要同切割功率有关,功率越大,产生的热量就越多,就需要越大的气量。当我们切3mm以下的板材时,一般选用2.0mm孔径的喷嘴;切3mm到10mm的板材时,选用3.0mm的喷嘴,切10mm以上的板材时,就要用到3.5及以上的喷嘴了。

单双层喷嘴:一般来说,氧化切割(辅助气体是氧气)用双层喷嘴,熔融切割(辅助气体是氮气)用单层喷嘴。但有些激光器有专门的说明,用单层还是双层,这种情况下,就按激光器说明书操作。

02 辅助气体选择和气体纯度

氮气与喷嘴直径&气体压力测试数据图表

不锈钢激光切割加工中经常会用到各种辅助气体,例如氧气、氮气、空气等,使用不同的气体类型,切割断面的效果不同。氧气是黑色断面,有点为切割速度高,能切割厚板材料,纯度建议≥99.999%;空气为淡黄色;氮气可保持不锈钢原色不被氧化,工件因此不需再重新加工,纯度建议≥99.995%。不锈钢切割以氮气为首选辅助气体。

03 焦点位置

焦点不一样,所能切割的厚度、材质、品质也不一样,切割不同的材质和厚度,都需要调节成不同的焦点。切割前,测量出实际零焦点,以零焦点为基准才能够进行切割工艺参数的测试和分析,不锈钢切割以负离焦为主要工艺选择方向。

04 激光频率调整对切割的影响

频率变化对不锈钢厚板切割的影响:

频率从500-100Hz范围减小,切割断面效果变细腻,分层慢慢改善。频率设置到100Hz时,无法切割,反蓝光。通过频率的改变,找出最佳频率范围。为确保最佳切割断面,必须保证脉冲次数与单脉冲能量完美匹配。

脉冲占空比变化对不锈钢厚板切割的影响:

脉冲占空比45%是临界值,继续降低占空比,下表面出现未切透痕迹,占空比增大到60%,断面变粗糙,分层明显,切割表面发黄。

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