激光切割的遇到了哪些问题

激光加工作为一种先进的材料切割方法，越来越被钣金制造商所接受。随着计算机控制技术和光学技术的不断进步，人们对其加工能力的期望越来越高。这种期待不仅仅是为了切割，更是为了切割的又好又快。但没有加工机的性能是无法给出答案的，加工材料的质量也直接影响到答案效果。

在激光加工起步较早的欧美和日本，激光加工机床制造商在20世纪80年代对钢材生产提出了具体的质量要求，导致激光专用钢不同于普通钢，但价格较高。随着激光加工作为主要切割方式的接受，25 mm以下的普通钢板采用激光专业材料作为标准材料，但由于我国发展迅速，钢材生产来不及适应，因此存在国产钢和进口钢的区别。主要区别在于一系列原因，如钢中杂质含量、钢表面处理、运输和储存等。这导致切割中国板的困难。

目前，中国粗钢产量不仅是世界一，而且超过了全球产量的50%。发展中国家，甚至一些发达国家如澳大利亚、韩国也在大量使用中国板材，以节省成本。因此，与其期待中国钢铁适应激光切割，不如研究并提出能够高质量加工劣质材料的方法和建议。本文就此提出一些思考，以期吸引玉石。

[印版加工中遇到的问题]

1.厚碳钢板的穿孔问题

在厚板加工中，穿孔时间占很大比重，各种激光厂商都开发了快速穿孔技术，其中具代表性的就是高能穿孔(孔爆破)。这种方法的优点是速度快(1秒，以t16mm为例——下同)，缺点是不仅影响小形状的加工，还影响整个切削过程。但如果用低功率脉冲打孔，时间会很长(12秒)，导致切割效率降低，单位成本增加。

2.切割表面质量问题。显示加工中厚钢板时经常遇到的切割部分。这种切割不仅成品质量受到质疑，而且伴随着过度燃烧和严重的粘渣，从而无法反映出与其他切割方法不同的高价激光加工机的价值。

3.整板加工稳定性问题

在国产钢材的整板加工中，经常出现局部加工不良的现象。这种现象有时是随机的，即使机器状态良好。为了处理局部故障，整个工作进度受到了很大影响。在此，笔者也给出了一些分析和对策。

[上述问题的解决方案]

1.穿峰(HPP)方案

顾名思义，就是用占空比小的高峰值脉冲激光和喷在材料表面的非燃油去除开口边缘的附着物，控制合理的脉冲频率进行冷却打孔。其特点是虽然炸孔时间稍长(3秒)，但孔径小(4mm左右)，孔边无附着物，热量输入低，便于下一步正常切割加工，效率比普通穿孔提高4倍。显示了普通射孔、HPP射孔和高能射孔的区别。

2.切割截面改进方案

对于碳钢来说，改善切割截面的重要因素是控制对板材的热输入，保证激光照射部分的充分燃烧。三菱电机开发的K-CUT加工条件很好地完成了这一任务。传统条件和K-CUT条件对同一国产板材切割效果的比较。对于不锈钢，改善切割截面的重要因素是光束的改善(提高焦深)和辅助气体的有效利用。亮面切割技术是通过改进振动器和喷嘴获得的结果。改进后的效果。上段粗糙度为8，下段粗糙度为12，与mac相当

3.确保加工稳定性的方案

目前，为了提高加工机的运行速度，激光加工机大多采用俗称飞光路的结构，即料盘不移动，加工头在整个可加工区域内移动。为了补偿加工头与光源相对位置的变化，厂家也尽量保证光斑在加工范围内的一致性，使用曲率可变的折射镜是常见的选择。这种方法虽然结构简单，但会改变焦深，使对焦深极其敏感的中厚版切割显得无力(需要保持光斑和焦深不变)。三菱电机采用的等长光路(可加工范围内光源和加工头之间的等长光传播路径)可以避免焦深的变化，从而保持光斑和焦深一致。此外，重视热量输入可以控制板的累积热量，很好地解决稳定性问题。显示了等长光路的原理和加工区域不同位置的加工效果。

认真处理处理中的问题，研究机理，找到问题的解决方案。通过对传统激光技术的一系列探索和改进，三菱电机开发了一种复杂板材切割新技术，并将其应用于eX PLUS、RX、XL等系列产品，满足了客户加工国产板材的实际需求，从而大大提高了生产效率。我们将进一步努力探索新技术，解决加工中更困难的问题，为广大用户服务。