厚板穿孔有殘渣影響切割如何解決

激光切割厚板時，穿孔產生的殘渣（熔渣）影響切割質量是一個常見但可優化的問題。這些殘渣通常是由于穿孔過程中能量控制不當、氣體參數不匹配或工藝參數不合理導致的。以下是系統的解決方案和優化建議：

一、穿孔工藝優化

1. 采用漸進式穿孔（分層穿孔）

   · 對于厚板（如＞15mm），避免使用一次性高峰值功率穿孔，改用階梯式功率遞增或分段穿孔，逐步穿透材料，減少熔渣噴濺。

   · 操作方法：在切割軟件中設置“分段穿孔”參數，先以較低功率預熱，再逐步增加功率至穿透。

2. 調整穿孔參數

   · 降低峰值功率，延長穿孔時間：減少瞬時能量爆發導致的熔融材料飛濺。

   · 增加穿孔頻率（占空比）：控制激光脈沖能量輸出節奏，避免過度熔化。

   · 示例參數參考（以20mm碳鋼為例）：

     · 功率：1000-1500W（根據設備能力調整）

     · 穿孔時間：1.5-3秒

     · 脈沖頻率：200-500Hz

     · 輔助氣體壓力：階段性調整（見下文）

二、輔助氣體控制

1. 氣體類型與壓力優化

   · 碳鋼：使用氧氣（O?）作為輔助氣體，但需控制壓力。穿孔階段可先用較低壓力（0.5-1bar），穿透后切換至高壓力切割（1.5-2.5bar），避免氧氣過度反應產生大量熔渣。

   · 不銹鋼/合金鋼：使用氮氣（N?）或空氣，穿孔時采用中低壓力（6-10bar），穿透后切換至高純度氮氣高壓切割。

2. 氣體延遲與提前關閉

   · 穿孔完成前提前切換氣體：在即將穿透時切換到切割用的氣體參數，幫助吹除孔內熔渣。

   · 增加氣體預吹時間：穿孔前先吹氣0.5-1秒，清潔孔區并冷卻周邊材料。

三、焦點位置與噴嘴調整

1. 焦點位置

   · 穿孔時使用較負的離焦量（焦點位于板材表面以下），增加孔徑，便于熔渣排出。例如，20mm碳鋼可設置焦點在表面下3-5mm。

   · 穿透后根據切割要求調整焦點至最佳位置。

2. 噴嘴選擇與高度

   · 使用較大口徑的噴嘴（如φ2.0-φ3.0mm），增強氣體覆蓋范圍，促進熔渣排出。

   · 確保噴嘴高度適中（通常1.0-2.0mm），避免過高導致氣體擴散，過低引起濺射損傷。

四、工藝路徑與編程技巧

1. 預鉆引線孔

   · 對超高厚度板材（如＞30mm），可先用機械方式鉆小直徑導孔，再從導孔開始激光切割，避免直接穿孔。

2. 設置穿孔點偏移

   · 編程時讓穿孔點偏離實際輪廓線1-2mm，切割時再從偏移點移動到輪廓線，避開殘渣堆積區域。

3. 切割路徑優化

   · 采用螺旋穿孔或環形切割起始點，使熔渣向非切割區域擴散。

五、設備與維護檢查

1. 激光器狀態

   · 檢查輸出功率是否穩定，確保透鏡/保護鏡清潔，避免能量衰減導致穿孔不足。

2. 氣體純度與流量

   · 確保氣體純度（尤其是氮氣/氧氣），定期檢查氣路是否堵塞或泄漏。

3. 噴嘴與光學部件對齊

   · 定期校準噴嘴與激光束的同心度，保證氣體流動對稱性。

六、材料與環境因素

1. 板材表面處理

   · 切割前清理板材表面的銹層、油污或涂層，減少雜質參與反應。

2. 板材平整度

   · 確保板材平整，避免間隙導致氣體泄漏和能量反射。

七、參數調試流程建議

1. 先固定其他參數，逐步調整穿孔時間與功率，觀察熔渣產生量，找到平衡點。

2. 記錄優化參數，建立不同材質/厚度的工藝數據庫。

3. 測試與驗證：在廢料上進行多次穿孔測試，確認熔渣減少后再進行正式切割。

總結：關鍵點速查

通過以上綜合調整，可顯著減少厚板穿孔殘渣，提升切割質量和效率。若問題持續，建議聯系設備廠家進行硬件檢測或工藝支持。