激光切割管材常見問題分析

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，管材零件在工程機械、交通運輸、農(nóng)牧機械、廚具、健身等各個行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。與此同時，伴隨著數(shù)控激光切管機的出現(xiàn)與快速發(fā)展，激光切割以其獨有的切口寬度窄、熱影響小、切割速度快、切口整潔、柔性良好以及對被切割管材形狀、種類、厚度等無明顯限制等的諸多優(yōu)勢，使得激光切割技術(shù)相比傳統(tǒng)的管材加工方式優(yōu)勢更加突出。激光切割技術(shù)能夠提高切割加工質(zhì)量，保證加工效率，簡化加工流程，同時也極大地提高了廣大激光管材切割用戶的經(jīng)濟收益。但是激光切割是一個復(fù)雜的過程，影響切割效果的因素有很多，需要我們對切割過程中產(chǎn)生的問題加以分析，然后找到一定的方法去解決它們。

切不透或者切口不光滑

激光切割過程中出現(xiàn)切不透或者切口不光滑的原因主要有四個方面。

切割速度過快

尤其是切割特殊管材或者高厚度的管材，如型材、異形管等，當切割頭切割到拐角處，由于拐角處厚度變大，切割速度過快，就容易出現(xiàn)切不透或者切口不光滑的現(xiàn)象。遇到這種情況，一般會在切割拐角處降低切割速度，同時提高輔助氣體的壓力。

切割頭焦距調(diào)整不當或切割頭的激光光路不正

切割頭的焦距同樣也會影響管材的切割質(zhì)量，正常切割頭焦點有負焦、零焦、正焦三種狀態(tài)，其中正焦切割適用于碳鋼材質(zhì)的氧氣切割，激光切割金屬零焦適用于薄板的切割，負焦適用于不銹鋼、碳鋼、鍍鋅鋼、鋁、銅等材質(zhì)的氮氣/空氣切割，這就要求我們在切割不同管材時選擇正確的切割頭焦點位置。

切割頭的光路不正也會對管材切割有著很大的影響，因此在試切時要不斷調(diào)整切割頭的光斑位置，使其能夠在激光試紙上打出很圓的光斑。

切割頭保護鏡、聚焦鏡污染以及冷卻系統(tǒng)的水源不干凈

切割頭正常切割時輔助氣體不停地冷卻除渣，但是由于切割時溫度過高，切割頭的保護鏡以及聚焦鏡還是會很容易被污染，如圖2 所示，一旦切割頭的保護鏡或聚焦鏡被污染，就會導(dǎo)致管材切割出現(xiàn)切不透或者切不下來。

 被污染需更換的保護鏡片

如果激光切割系統(tǒng)使用不干凈的水，輕則影響整個切割系統(tǒng)的冷卻效果，造成切割頭、發(fā)生器水路堵塞，影響管材切割質(zhì)量，重則造成發(fā)生器、切割頭損壞，導(dǎo)致更大的經(jīng)濟損失，因此激光切割系統(tǒng)必須使用純凈水，最好是蒸餾水，避免切割頭、發(fā)生器產(chǎn)生水路堵塞影響冷卻效果。

激光輸出功率過大或切割頭噴嘴選擇不當

當激光切割圓管、方管等有對稱面的管材時，由于激光輸出功率過大，通常在切割面的正面切斷后，在切割縫邊緣會出現(xiàn)熔邊，熔渣會順著切割縫掉在對稱面的內(nèi)側(cè)，相當于在管內(nèi)側(cè)增加了一層厚度，而當切割頭切割其對稱面時，熔渣就會掉在先前的切割縫處，導(dǎo)致整個管材切不斷；即使已經(jīng)切斷，切口表面也會相當粗糙，影響了整個管材切割質(zhì)量。因此，切割前要先進行穿孔及試割測試，從而測試出最佳的激光輸出功率以及輔助氣體壓力的大小。

切割頭的噴嘴選擇也會對切割質(zhì)量產(chǎn)生影響，通常雙噴的噴嘴適用于精細割縫的管材，主要用于厚度小、精度高、速度快的管材切割，而單噴的噴嘴適用于厚度大、材質(zhì)復(fù)雜及精度要求不高的管材切割。因此在試割時，選擇出適合當前管材的切割頭噴嘴，能夠保證管材的整體切割質(zhì)量，提高切割效率。切割頭單噴、雙噴的噴嘴。

切割起點線與終點線不重合或者切割圖案不符合要求

機床各軸的參數(shù)設(shè)置不準確

一般情況下，激光切管機是由X 軸的導(dǎo)軌齒條傳送、Y 軸的導(dǎo)軌絲杠傳送、Z 軸的切割頭切割以及W 軸夾持送料卡盤的旋轉(zhuǎn)等幾個基本控制軸組成。在設(shè)置機床各軸參數(shù)時，齒輪齒頂圓尺寸、導(dǎo)軌絲杠導(dǎo)程、切割頭絲杠導(dǎo)程以及W 軸齒輪傳動比中任何一個參數(shù)出現(xiàn)錯誤，都會對最終切割效果產(chǎn)生極大的影響，有的甚至影響整個激光切管機的良好運行狀態(tài)。所以在開啟機床后，首先要查看各軸的設(shè)置參數(shù)是否正確，然后再將機床投入工作。

機床的X 軸與Y 軸不垂直或Z 軸與X 軸不垂直

當激光切管機的X 軸與Y 軸不垂直時，在管材表面上切割的圓形圖案就會出現(xiàn)失圓現(xiàn)象，切割的正方形圖案就會變成平行四邊形；當Z 軸與X 軸不垂直時，切割頭行走的切割路線就會發(fā)生變化，使其與切割系統(tǒng)中模擬的切割行程不一致，最終導(dǎo)致切割起點線與終點線不重合，這也是造成管材切不斷的原因之一。因此在切割管材時，如果發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，要第一時間采用千分表進行校準，同時可檢查導(dǎo)軌、齒條、絲杠的安裝螺釘是否出現(xiàn)松動以及齒輪是否出現(xiàn)磨損等。

結(jié) 束 語

隨著激光切割管材在整個激光切割行業(yè)的地位越來越高，尤其是激光切管機在經(jīng)歷了手動切割─半自動切割─半輔助切割─全自動切割的一系列發(fā)展過程，越來越多的人發(fā)現(xiàn)了激光切管機在生產(chǎn)加工領(lǐng)域的巨大潛力。這就要求我們在使用激光切管機的同時，要能夠發(fā)現(xiàn)管材激光切割中出現(xiàn)的各種問題，從而對這些問題能夠提出改進措施，不斷完善激光切割系統(tǒng)以及激光切割工藝，進一步促進激光切管機朝著高速度、高精度、高自動化、