激光切割工艺详解，参数/气体/操作/质量全解析

一、工艺原理

激光切割利用聚焦后的高能激光束照射金属表面，金属瞬间熔化或气化，同时高压辅助气体吹走熔渣，形成切缝，激光头沿预定轨迹移动，完成切割。

按切割机理分三种方式：

 1、熔化切割，激光熔化金属，高压气体吹走熔渣，用于不锈钢、铝等材料。

2、氧化熔化切割，激光加热金属至燃点，氧气助燃放热，提高切割效率，用于碳钢厚板。

3、气化切割，激光使金属直接气化，用于木材、塑料等非金属和薄金属。

二、切割方式

1、氧气切割，用氧气作辅助气体，氧气助燃放热，适合碳钢，切割速度快，切口会氧化发黑。

2、氮气切割，用氮气保护切口，防止氧化，切口光亮，适合不锈钢、铝，成本高于氧气。

3、空气切割，用压缩空气，成本低，适合薄板和铝板，切口质量中等。

4、高压气体切割，提高气体压力吹除熔渣，适合厚板，切口质量好。

三、关键工艺参数

1、激光功率，功率越大可切厚度越大，切割速度越快，按材质厚度匹配功率。

2、切割速度，速度过快切不透，过慢热影响大、挂渣，按材质厚度调整较佳速度。

3、焦点位置，焦点位置影响切缝宽度和切割能力，薄板焦点在表面，厚板焦点在内部。

4、辅助气体压力，气体压力影响熔渣吹除，薄板压力大，厚板压力适中。

5、喷嘴孔径，喷嘴孔径与板厚匹配，孔径影响气流和切割质量。

6、切割高度，喷嘴与板材距离稳定，距离波动影响切割质量。

7、穿孔参数，厚板切割前穿孔，穿孔功率时间设置合理，防止炸孔。

四、辅助气体选择

1、碳钢薄板，空气或氮气，成本低切口好。

2、碳钢中厚板，氧气切割，速度快、效率高，切口氧化正常。

3、不锈钢，氮气切割，切口光亮无氧化，后续加工方便。

4、铝板铜板，氮气或空气，高反射材料注意工艺参数。

5、镀锌板，氮气或空气，控制热影响减少锌层损伤。

五、材料工艺特点

1、碳钢，激光吸收好，切割稳定，厚度范围广，薄板中板厚板均可。

2、不锈钢，导热慢，易切割，氮气切割切口光亮，厚板用大功率。

3、铝板，反射率高，切割难度大，需大功率和合适焦点，薄板切割好。

4、铜板，反射率较高，难切割，需高功率和特殊工艺。

5、镀锌板，镀锌层影响切割，控制参数减少毛刺和锌层损伤。

6、钛合金，高温易氧化，需惰性气体保护，用于制造。

六、质量提升要点

1、参数试切，批量前试切，按样品调整参数，确认质量后批量。

2、切口质量检查，检查切缝宽度、垂直度、毛刺、挂渣，不达标调参数。

3、板材状态，板材平整、表面无锈蚀油污，切割质量稳定。

4、设备保养，镜片清洁、喷嘴完好、光路正常，设备状态影响质量。

5、套料排版，合理排版减少热影响，小件微连接防止掉落。

6、气体纯度，气体纯度高，切口质量好，氮气氧气纯度达标。