来源时间为：2019-12-13
发布人：济南四海不锈钢有限公司发布时间：2019-12-1306:04:25
株洲制造机械设备shbxg3碳钢厚板穿孔问题激光切割机焦点位置对金属切割有什么影响？
在影响激光切割机加工质量及加工能力的各项因素中，影响大的就是焦点位置，其与加工的具体关系如下。
相对于加工材料的表面而言，激光束被聚焦后，焦点所在位置称为焦点位置。焦点位置对切缝的宽度、坡度、切割面的粗糙度、熔渣的黏着状态、切割速度等几乎所有的加工参数都会产生影响。激光束的聚光特性也因此而产生变化
这是因为焦点位置的变化会引起照射在加工材料表面的光束直径和射入加工材料的入射角的变化，其结果是影响切缝的形成状态及切缝内光束的多重反射状态。
作为热切割加工应用设备，在使用过程中势必会对材料造成热影响，其体现主要包括三个方面：a.热影响区域;b.凹陷和腐蚀;c.材料变形
这些切割现象又会对切缝内的辅助气体、熔融金属的流动状态产生影响。面对不同材质切割精度也不同即使是同一材质
激光切割机焦点位置与切缝宽度的关系
如图所示为激光切割机焦点位置Z与加工材料表面的切缝宽度W的关系。
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把焦点在加工材料表面上的状态设为z=o“零”，焦点位置向上方移动时用“ ”、向下方移动时用“-”来表示，移动量用mm表示。焦点在焦点位置z=o处上部切缝宽度W为小。不论焦点位置是向上移还是向下移，上部的切缝宽度W都会变宽。激光功率的大小对切割速度切缝宽度切割厚度和切割质量都有相当大的影响所需功率的大小是根据材料的特性和切割的机理而定比如导热性能好和熔点高以及切割表面反射率高的材料需要较大的激光功率一般在其它条件一定的情况下
这一变化在使用不同焦距的加工透镜时也存在同样倾向。焦点位置处的光束直径越小、透镜越是焦点深度小的短焦距透镜，则上部切缝随焦点位置的变化而变化的幅度就会越大。
激光切割机佳焦点位置
上图显示的是金属激光切割机在加工各种加工材料时的佳焦点位置。
1)是在加工材料表面能得到小光束直径z=0时的情况。此时可以在加工材料表面得到大的能量密度，熔融范围比较窄，这就决定了加工的特性。2)是焦点位置在“ ”侧(ZO)时的情况，此时加工材料表面的激光束照射范围变宽，切缝内的光束出现扩散角，使切缝宽度扩大。3)是焦点位置在“-”侧(Z<0)时的情况，此时照射在加工材料表面的激光束范围变宽，在板厚方向上越向焦点位置靠近，熔融能力就越大，之后产生逆坡度。使用激光切割机加工金属时激光切割机加工金属厚板切缝坡度产生原理？
A：激光切割机在加工金属厚板过程中，随着工件厚度的增加，激光切割机加工精度越低、切缝越大，切缝垂直度也随之降低，而呈现出坡度。金属激光切割机加工时切缝坡度主要受两方面影响：加工透镜的焦距和焦点位置。向上为正向下为负一焦点位置设定在加工材料表面z0时
切缝宽度会因加工材料表面对激光束的聚光特性和焦点的设定精度而变化。
加工透镜距离对坡度的影响
如图显示了加工透镜的焦点距离与坡度之间的关系，所显示的数据分别为：以CW条件及脉冲条件进行加工时的切缝上部宽度(U)、底部宽度(L)、坡度(T)。还浪费气体
透镜的焦点距离越短，聚光点的直径就越小，上部缝宽和坡度也就越小。
焦点位置是激光焦点到工件表面的距离，它直接影响到切面粗糙度、切缝的坡度和宽度以及熔融残渣的附着状况。
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焦点位置对坡度大小的影响
如图显示了焦点位置与坡度的关系。焦点位置Z在加工材料的表面时为z=o.移动距离(h)用毫米(mm)单位来表示，向上为正( )、向下为负(一)。焦点位置设定在加工材料表面(z=0)时，上部切缝宽度和坡度都为小;焦点位置向上或向下移动，坡度都会扩大。
此坡度扩大的原理如图所示，当焦点位置偏离材料表面时，照射到材料表面的光束直径就会扩大，熔融范围也会相应变大，坡度就因此而变大。将喷嘴上下升降放在焦距尺的数字5上面
不锈钢PK碳钢哪种金属适合用激光切割机？
激光切割机加工金属时，使用为广泛的材质便是不锈钢和碳钢，相较于铝合金、黄铜等具有高反射性的金属，这两种金属对光的吸收性好，因而激光切割运用愈加广泛。
功能强大的激光切割机，在加工不锈钢与碳钢时又会有哪些不同呢，究竟什么材料适合采用激光切割机切割加工呢？来battle吧~
切割过程大不同
使用激光切割机加工不锈钢时，因不锈钢含有10-20的铬，切割时铁和铬均与氧容易发生放热反应，其中铬的氧化物有阻止氧气进入熔化材料内部的特性，而使进入熔化层的氧气量减少，熔化层氧化不完全，反应减少，使切割速度减低。
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激光切割机加工不锈钢
使用激光切割机加工碳钢时，通常采用氧气作为辅助气体，低碳钢切割上有99以上都是铁，铁的氧化反映也会产生大量的热，使用氧气作为辅助，能减少对激光能量的要求，而且氧化物的熔点黏性低，让附着在周围钢板的附着力也低了，这样的熔渣也很容易被氧气吹开，留下一个没有残留的光滑切面。
不同材质加工有技巧
激光切割镜面不锈钢时，为防止板材严重，需要贴激光膜。虽然有膜保护，边缘还是会有一点。此时，需要在加工过程中严格控制激光切割工艺参数，保持此类材料的良好耐腐蚀性。
这与激光切割机生产厂家实力有关，通常，有的小厂会客户说激光切割机精度能够达到0.1mm，但事实上，在实际中操作过程中，会使得激光打孔质量和都不好，影响产品附加值。
影响不锈钢切割质量重要的工艺参量是切割速度、激光功率、氧气压力和焦点。
随着切割机功率的提升，激光切割机可以加工越来越厚的碳钢，在切割比较厚实的低碳钢板时，就需要用加大的直径喷嘴和低压氧气压力，这样可以防止切割上会烧坏切口的边缘处。辅助气体和喷嘴起着清洁以及控制切割速度的作用气流中存在不均匀的压力和温度
与低碳钢相比，不锈钢切割需要的激光功率和氧气压力都较高，而不锈钢切割虽然达到较满意的切割，但却很难获得完全无粘渣的切缝。利用惰性气体作为辅助气体切割不锈钢可获得无氧化切边，直接用来焊接，但其切割速度与氧作辅助气体相比耍降低10左右。
相较于传统的加工方式，激光切割机加工效率高，能够实现大批量的生产，因而在不锈钢、碳钢的加工中应用愈加广泛，两种金属都适用于激光切割加工，但呈现的加工效率、加工质量，则需要不断摸索调整使设备达到佳状态。氧气主要用于碳钢切割和不锈钢铝板厚板的穿孔，主要与切割金属发生氧化反应，放出大量的氧化热，另外一定压力的气体会吹走氧化物和熔渣，在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热，切割不需要太高的功率。缺点是薄板切割速度慢，切割尖角时容易过烧。
