激光切割鐵板（通常指碳鋼）要獲得無氧化、高光亮的切割面（稱為“亮面切割”），核心在于完全防止切割過程中的氧化反應，并采用精細的切割參數將熔融物徹底吹走。普通空氣切割會形成粗糙、有氧化層的灰暗表面。要實現亮面切割，請遵循以下關鍵步驟和原理：
核心原理
亮面切割的本質是 “熔融切割”而非“氧化切割”。
· 氧化切割（普通空氣）： 使用氧氣作為輔助氣體，鐵與氧氣發生劇烈放熱反應（燃燒），產生大量氧化鐵熔渣，切割面粗糙、灰黑。
· 熔融切割（亮面切割）： 使用高純度氮氣（N2）或氬氣（Ar） 作為輔助氣體。惰性氣體隔絕氧氣，激光僅熔化金屬，高壓氣體將純金屬熔液吹走，從而獲得無氧化的銀色亮面。
實現亮面切割的關鍵要素與步驟
1. 輔助氣體：必須使用高純度氮氣
· 純度要求： ≥99.99%（通常需要4個9或更高）。純度不足會導致微量氧化，影響表面光潔度。
· 壓力要求： 非常高。根據板材厚度不同，通常需要15-20 bar（約1.5-2.0 MPa）甚至更高的穩定壓力。需要使用大流量的液氮罐或氮氣發生器，普通空壓機無法滿足。
· 作用： 吹走熔融金屬、冷卻切縫、隔絕氧氣。
2. 激光功率與模式：需要高功率和優質光束
· 功率要求： 實現亮面切割通常需要更高的激光功率。例如，用4000W的激光器切割6mm碳鋼亮面，會比切割同厚度普通板更輕松、效果更好。功率不足會導致切割速度過慢，熱量累積，反而影響質量。
· 光束質量： 單模激光器或準單模激光器因其能量密度更集中、光斑更小，在亮面切割上比多模激光器有先天優勢，能獲得更精細、更亮的切面。
3. 切割參數：精細調整
以下參數需要根據設備、氣體狀況進行精細優化：
· 切割速度： 相較于氧氣切割，速度會顯著降低。速度太快，熔融物吹不干凈，背面會掛渣；速度太慢，熱量輸入過多，板材可能過熱變色。
· 噴嘴選擇與高度：
· 噴嘴直徑： 通常選擇較大的噴嘴直徑（如φ3mm或φ4mm），以適應高壓大流量的氮氣，確保氣流穩定覆蓋整個切縫。
· 噴嘴高度： 需要精確控制，一般比氧氣切割時略高一些，以形成良好的氣簾保護。
· 焦點位置： 焦點通常設置在板材表面或稍微偏下一點，需要實驗確定最佳位置，以獲得最窄、最亮的切縫。
· 峰值功率/頻率調制： 對于一些較厚的板材，采用適當的脈沖切割模式有助于控制熱輸入，獲得更好的亮面效果。
4. 板材要求
· 表面清潔： 板材表面的油污、鐵銹、涂層會影響切割效果，需提前清理干凈。
· 材質均勻： 材質不均會導致亮面效果不一致。
操作流程總結
1. 準備工作： 確保使用高純度氮氣源和高壓供氣系統。清潔板材表面。
2. 選擇噴嘴： 安裝適合氮氣高壓切割的大直徑噴嘴（如φ3mm）。
3. 設置參數： 在切割控制軟件中選擇 “氮氣切割” 或 “亮面切割” 模式。輸入板材材質（碳鋼）、厚度。
4. 調參重點：
· 將輔助氣體設置為 N2。
· 將氣體壓力調至 高壓范圍（例如，對于6mm碳鋼，先從18bar開始嘗試）。
· 大幅降低切割速度（可能是氧氣切割同厚度速度的1/3到1/2）。
· 適當調整焦點和噴嘴高度。
5. 試切與優化： 先用小圖形或廢料邊進行試切。觀察切面：
· 如果上半部分亮，下半部分發黑或掛渣： 可能是速度過快或氣壓不足。
· 如果切面整體發黃或有氧化色： 氮氣純度不夠或氣壓太低，有氧氣混入。
· 如果切割不透或熔渣粘連嚴重： 功率不足、速度過快或焦點位置不對。
6. 正式切割： 參數優化完成后，進行正式切割。
注意事項與局限性
· 成本更高： 消耗大量高純氮氣，且切割速度慢，單位成本遠高于氧氣切割。
· 厚度限制： 亮面效果隨著厚度增加而變差。通常在碳鋼中薄板（1-12mm） 上效果最佳。板厚超過設備能力時，難以獲得完美亮面。
· 設備要求： 對激光器功率、光束質量、機床穩定性、供氣系統都有較高要求。
· 主要應用： 用于對外觀、焊接、噴涂質量要求極高的工件，如電梯面板、精密機械部件、外觀件等，避免后續打磨工序。
簡單來說，要切出亮面，記住三要素：高壓高純氮氣、高功率好光束、低速度細調參。 建議您從設備制造商處獲取針對特定機型和厚度的基礎參數表，并以此為基礎進行現場微調。
