激光切割薄板時，拐角出現毛刺和過燒是非常常見的問題，但通常可以通過系統性的調整來解決。這兩個問題往往同時出現，其根本原因在于拐角處熱量積累過多。
當切割頭運動到拐角時，由于需要減速、轉向，激光在局部區域的照射時間變長，導致能量輸入過量，從而引起材料過度熔化（過燒），而輔助氣體無法及時、徹底地將熔融物吹走，冷卻后便形成了毛刺。
解決這個問題需要從設備、工藝參數、材料和路徑設計等多個方面進行綜合優化。以下是詳細的解決方案：
一、工藝參數優化（最直接有效的方法）
這是調整的核心，主要目的是減少拐角處的能量輸入。
1. 降低激光功率（Power）:
· 方法：使用激光切割系統的“功率調制”功能。在直線切割段使用正常功率，在接近拐角時（提前量需測試）逐級或直接降低功率。
· 原理：直接減少熱源輸入，避免過熱。
2. 調整脈沖頻率（Pulse Frequency / PWM）:
· 對于脈沖激光器：在切割拐角時，將連續波（CW）模式或高頻率模式改為較低的脈沖頻率。
· 原理：從持續加熱變為間歇式加熱，讓材料有時間冷卻，氣體有時間吹走熔渣。例如，直線用1000Hz，拐角可降至300-500Hz。
3. 優化切割速度（Speed）:
· 方法：并非單純降低整體速度，而是使用機器的“拐角降速”功能。但關鍵是要配合功率和氣體的同步調整。如果只降速不降功率，必然過燒。
· 原理：控制系統自動在拐角處降低速度以保證輪廓精度，但必須與其他參數聯動。
4. 調整氣壓（Gas Pressure）:
· 方法：在拐角處適當降低氣壓。這聽起來可能違反直覺，但非常有效。
· 原理：高氣壓在直線段能很好地吹走熔融物，但在拐角低速度時，過高的氣壓會過度冷卻切割前沿，擾亂熔融物的正常流動，反而導致排出不暢形成毛刺。適當降低氣壓有助于熔融物更平穩地排出。
· 注意：對于氮氣切割不銹鋼（高壓高速），此方法效果更明顯。
5. 改變焦點位置（Focus Position）:
· 方法：可以嘗試在拐角處將焦點略微上調（離焦）。
· 原理：使光斑稍微變大，能量密度降低，從而減輕拐角的過熱現象。但這需要精細測試，因為過多的離焦會影響切割能力。
二、 路徑與編程優化
1. 添加小圓角（Fillet）:
· 方法：在設計的拐角處增加一個很小的圓角（例如 R0.2-R0.5mm），代替尖銳的90度角。
· 原理：圓角允許切割頭以更平滑的曲線運動，避免速度的急劇變化和方向的瞬間改變，從而減小熱量積累。這是最常用且最簡單的設計端解決方案。
2. 使用“環切”或“拐角過燒抑制”功能:
· 方法：現代高端激光切割系統（如通快、百超、馬扎克等）都有專門的軟件功能來應對此問題。其原理通常是：
· 減速預測：提前識別拐角并開始降速。
· 參數聯動：自動將功率、頻率、氣壓等參數與速度變化進行綁定，形成一套針對拐角的獨立工藝庫。
· 操作：在切割軟件中找到類似“Corner Optimization”、“Anti-Burn Corner”等選項并啟用。
3. 引入微連接（Micro-Tabs）:
· 方法：在拐角處故意留下極小的連接點（不切透），最后再處理。
· 原理：改變熱傳導路徑，避免熱量完全集中在尖角導致燒毀。但這主要用于防止尖角燒毀，對毛刺的改善是間接的。
三、 設備與耗材檢查
如果參數調整后效果不佳，需檢查硬件狀態：
1. 噴嘴狀態與選擇:
· 檢查：噴嘴是否損壞、是否中心對準（光心）？不正確的中心會導致氣體渦流，吹渣無力。
· 選擇：嘗試使用直徑更小的噴嘴。小噴嘴能產生更集中、更快的氣流，有助于在低速的拐角處更有效地吹走熔融物。
2. 光學鏡片清潔度:
· 檢查：保護鏡片是否污染？污染的鏡片會導致激光功率下降和光束質量變差，為了補償可能會無意中設置過高的功率，加劇拐角問題。
3. 氣體純度:
· 檢查：尤其是切割碳鋼使用的氧氣，純度必須達到99.95%以上。氧氣純度不足會降低燃燒反應效率，需要更慢的速度和更高的功率，惡化拐角質量。
四、 材料因素
· 材料類型：不同品牌、批次的板材，其成分和表面狀態（如鍍鋅層、油膜）會有差異，可能影響切割效果。如果更換材料后出現問題，可以考慮回調工藝參數。
· 板材表面：確保板材表面干凈，無嚴重銹蝕或油污。
總結與操作步驟建議
1. 首先檢查硬件：確認噴嘴、鏡片、氣體都處于良好狀態。
2. 從設計端入手：為尖角添加微小圓角。這是成本最低的解決辦法。
3. 啟用設備智能功能：在切割軟件中尋找并設置“拐角優化”功能。
4. 手動參數調試：如果問題依然存在，進行手動調試：
· 創建一個測試圖形：包含90度角和各種半徑的拐角。
· 主要調整：在拐角處降低激光功率和脈沖頻率。
· 輔助調整：適當降低氣壓，并微調焦點。
· 記錄：每次只改變一個參數，記錄效果，找到最佳組合。
通過上述方法的綜合運用，可以顯著改善甚至徹底解決激光切割薄板拐角的毛刺和過燒問題。
