厚板穿孔有殘渣影響切割怎么辦

厚板穿孔后產生殘渣（也稱熔渣或掛渣）是激光切割中非常常見的問題，尤其在切割碳鋼時。這些殘渣會嚴重影響切割斷面質量、尺寸精度，甚至可能損壞噴嘴和鏡片。

這個問題通常可以通過系統性的調整來解決。以下是詳細的排查和解決方法，可以從易到難逐一嘗試：

一、 立即可做的操作與檢查

1. 檢查并更換噴嘴：

   · 噴嘴狀態：噴嘴孔徑是否因碰撞或燒損而變大、不圓？即使微小的損傷也會極大影響氣流穩定性。

   · 噴嘴型號：確保使用了適合厚板切割的噴嘴型號（通常孔徑較大，如φ2.0或以上）。孔徑太小會導致氣流量不足，無法有效吹走熔渣。

   · 噴嘴同心度：確保噴嘴與激光頭完全同心。不同心會導致氣流偏斜，切割能力不均。

2. 檢查氣體純度和壓力：

   · 氣體純度：切割碳鋼必須使用純度99.95%以上的氧氣（O2）。氧氣純度不足會顯著降低助燃效果，導致切割速度變慢，殘渣增多。

   · 氣體壓力：

     · 穿孔壓力：厚板穿孔時需要較高的氣壓（通常高于切割壓力）來爆破開孔，防止金屬液噴濺回彈堵塞噴嘴。檢查您的設備是否設置了獨立的“穿孔壓力”。

     · 切割壓力：壓力并非越高越好。壓力過高會在板材表面形成渦流，反而降低排除熔渣的效果，并冷卻板材。需要根據板厚和速度找到一個最佳壓力值（可以參考設備廠商提供的參數表作為起點進行微調）。

二、 優化切割工藝參數（核心解決方案）

這是解決殘渣問題最關鍵的一步。請重點關注以下參數：

1. 穿孔參數優化：

   · 穿孔高度：適當增加穿孔高度，防止噴濺物反彈損壞噴嘴和保護鏡。

   · 穿孔時間：確保穿孔時間足夠長，讓孔完全打透。厚板未完全穿透就開始切割，必然會產生大量殘渣。但時間也不宜過長，以免過度燒熔板材。

   · 漸進式穿孔：對于非常厚的板材（如20mm以上），采用漸進脈沖穿孔方式。即激光以脈沖方式輸出，分多個階段由低功率逐漸升高到高功率，同時噴嘴高度逐漸下降。這種方式能有效控制噴濺，打出更干凈的孔。

2. 切割參數優化：

   · 激光功率：功率不足是產生底部掛渣的主要原因。適當提高激光功率可以保證有足夠的能量熔化金屬。

   · 切割速度：速度過快，激光能量來不及熔化整個板材，熔渣會被來不及吹走就凝固在下邊緣；速度過慢，則會造成過度燃燒，斷面粗糙且掛渣可能更嚴重。適當降低速度是解決底部掛渣的常用方法。

   · 焦點位置：

     · 焦點位置對斷面質量和掛渣影響巨大。

     · 對于厚板，通常使用負離焦（焦點位于板材表面以下），這樣可以擴大切口底部的光斑直徑，使能量分布更均勻，有利于底部材料的充分熔化。

     · 嘗試將焦點向下調整（例如從-3mm調到-4mm或-5mm）是消除底部掛渣的有效手段。

   · 頻率和占空比：對于厚板，可以嘗試降低頻率，增加單個脈沖的能量，有助于更好地穿透和熔化材料。

三、 設備維護與保養

1. 清潔光學鏡片：定期檢查并清潔聚焦鏡和保護鏡。鏡片上的污漬會降低激光功率，導致切割能力下降，從而產生殘渣。

2. 校準光路：確保激光光束從諧振腔到切割頭都處于中心位置。光路不正會導致聚焦光斑不對稱，切割效果變差。

四、 針對不同殘渣類型的總結與快速對策

操作建議：

· 每次只調整一個參數，并做好記錄，以便準確判斷是哪個參數起了作用。

· 進行試切：在正式切割前，用小塊材料進行參數測試，找到最佳效果后再進行批量生產。

· 查閱手冊：參考設備制造商提供的針對不同材料和厚度的推薦參數表，作為調試的起點。

如果以上所有方法都嘗試過后問題依然存在，可能需要聯系設備供應商的技術支持，檢查激光器輸出功率是否衰減、或控制系統是否存在問題。