汽車熱成型零件激光切割 輔助氣體氮氣怎么控制到位

今天我們看看汽車零件制造。汽車輕量化發(fā)展非?？欤@是有目共睹的，為了保證汽車的強度和安全性能的需求，熱成形零件在汽車車身上已經(jīng)普遍應用。

什么是熱成形呢？汽車熱成型零件激光切割

它是一種加工工藝，通過將材料22MnB5的鋼板進行加熱、成形、急冷，實現(xiàn)相體轉化而獲得高強度性能的工藝過程。我們可能不知道，這類熱成形零件的抗拉強度可以高達1300~1800MPa，非常厲害了。由于熱成形零件在成形后無法通過傳統(tǒng)的切邊沖孔工藝進行后道工序加工，這道加工，當仁不讓，就是由激光切割承擔了主角色。

激光切割技術，現(xiàn)在處理非常高效的是五軸激光切割加工技術，其激光發(fā)生模式，摒棄了傳統(tǒng)二氧化碳發(fā)生系統(tǒng)，采用了更加精密的光纖技術，使激光切割出來的產品質量更穩(wěn)定，精度更高。

激光切割，核心原理是激光發(fā)生器工作產生激光，激光經(jīng)透鏡聚焦后照射工件表面，使被照射的材料迅速熔化，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，形成切口，從而將工件割開。

整個過程控制，包含了比較多的參數(shù)，其中包括切割速度、功率、切割輔助氣體等多個內容，各自對切割質量和切割效率產生不同類型的影響，但各參數(shù)之間需要通過組合來達到ZUI佳配置，不同的工廠會根據(jù)自身的成本結構在質量和效率上進行一定幅度的偏重和取舍。

比如有個試驗：利用厚度2mm 料片，調整焦點位置3mm，輔助氣體氮氣切割壓力為12Pa，噴嘴距離為1mm，切割功率為3000W，切割速度為12m/min，因為各種參數(shù)調整比較好，切割狀態(tài)良好。其中輔助氣體氮氣壓力的調整，是重點控制要素之一，不容忽視。

一個好的工藝控制，就是經(jīng)過各種試驗，在參數(shù)調整到ZUI合適的狀態(tài)下，達到切割出來無毛刺，切割面平滑的效果。

一般來講，激光切割可以使用的輔助氣體，主要氧氣、氮氣、空氣以及氬氣等，熔化切割通常使用惰性氣體。上面試驗用到的，就是氮氣，這是使用比較多的。

氮氣的主要作用就是冷卻激光頭，還可以保護聚焦鏡，防止污染，吹除切縫中的熔渣，形成良好的切口。合適的氮氣氣壓可以幫助加快切割速度，氮氣壓力的大小對光纖激光切割機的切割效率是有影響的。

如果加工材料厚度增加或者切割速度較慢時應適當?shù)亟档偷獨鈿怏w壓力，使用較低的氣體壓力切割可以防止切邊霜化（氧化）。

在工廠里，實際激光切割的時候，也會發(fā)生一些問題，比如：底部有條紋形狀，是因為氣體壓力過大，過多吹走溶漬物物，出現(xiàn)條紋狀了，這個怎么解決呢？我們可以每次1Pa降低保護氣體壓力。另外，如果切割處有溶漬粘連，那是因為氮氣氣體壓力過小，導致無法吹盡溶漬物，解決方案其實也比較簡單，就是每次以1Pa增加保護氣體壓力，觀察直到合適狀態(tài)。

有些廠家朋友也會使用氧氣或其他活性氣體，這個時候材料在激光束的照射下被點燃，與氧氣發(fā)生激烈化學反應，產生另一熱源，稱氧化熔化切割，與惰性氣體氮氣比較起來，使用氧作為輔助氣體，切割速度較高一點。