1、切割参数优化
功率:
激光切割加工根据材料的种类、厚度来选择合适的激光功率。一般来说,切割较厚的材料需要更高的功率,以保证足够的能量来熔化和汽化材料,但功率过高可能会导致切口过宽、材料表面烧伤等问题;功率过低则无法完全切割材料或切割速度过慢。

切割速度:切割速度与激光功率需相互匹配。速度过快,激光能量来不及充分作用于材料,会使切割面不光滑,甚至无法切透材料;速度过慢,会使材料受热时间过长,导致切口宽度增加、热影响区增大,影响切割质量。
脉冲频率:对于脉冲激光切割,脉冲频率会影响切割的稳定性和切口质量。频率过高,脉冲能量降低,可能导致切割能力下降;频率过低,切割效率会受到影响,且可能在切割面上产生明显的脉冲痕迹。
2、光束质量控制
聚焦透镜选择:不同焦距的聚焦透镜会使激光束在材料表面形成不同的光斑大小和能量分布。焦距较短的透镜可获得较小的光斑,能量密度高,适用于切割薄板或对切割精度要求高的场合;焦距较长的透镜能在较深的焦深范围内保持相对稳定的光斑尺寸和能量分布,适合切割厚板。
焦点位置调整:焦点位置直接影响切割质量。焦点在材料表面时,光斑能量集中在表面,适合切割薄板,可获得较好的切割面质量和精度;焦点在材料内部时,能增加对厚板的切割能力,但需要精确控制焦点深度,否则可能导致切口上宽下窄或出现挂渣现象。
3、材料准备与辅助气体应用
材料表面处理:材料表面的油污、杂质、氧化皮等会影响激光的吸收和切割效果。在切割前,需对材料进行清洗、脱脂等预处理,以保证激光能量能有效地作用于材料,提高切割质量。
辅助气体选择:辅助气体的作用是吹走切割过程中产生的熔渣和烟尘,防止其附着在切割面上,同时还能冷却切割区域,减少热影响区。不同的材料需要选择合适的辅助气体,如切割碳钢时常用氧气作为辅助气体,它能与铁发生氧化反应,释放额外的热量,帮助熔化材料,提高切割速度和质量;切割不锈钢和铝合金时,一般使用氮气等惰性气体,可防止材料在切割过程中被氧化,获得较好的切割面质量。
4、设备维护与校准
光路系统维护:激光切割加工定期清洁激光切割设备的光路系统,包括反射镜、聚焦透镜等光学元件,防止灰尘、油污等污染物附着在表面,影响激光的传输和聚焦效果。同时,检查光路系统的准直度和聚焦精度,如有偏差及时进行调整和校准。
切割头保养:切割头是直接作用于材料的部件,其性能对切割质量至关重要。定期检查切割头的喷嘴是否磨损、堵塞,如有问题及时更换喷嘴。同时,确保切割头的高度调节机构和跟踪系统正常工作,以保证切割头与材料表面的距离始终保持在合适的范围内。