激光切割薄板有毛刺

毛刺的本质是材料未被完全汽化或有效吹走的残留熔融物。因此，解决方案围绕 “提升能量”和“优化排渣”两大核心。

第一步：快速检查与基础调整（最容易操作）

1. 检查气体类型和压力：

   · 切割碳钢（铁板）：必须使用氧气（O₂）。氧气不仅作为辅助气体，更参与放热反应，增加能量。如果误用了氮气或空气，必然会产生大量难以清除的毛刺。

   · 切割不锈钢、铝：必须使用高纯度、高压力的氮气（N₂）。氮气的作用是吹走熔融金属并防止氧化。如果气压不足或纯度不够，熔融物无法被彻底吹下，就会在背面形成毛刺（也称挂渣）。

   · 气体压力： 确保气压足够。对于薄板，氧气压力通常在 0.8 - 1.5 Bar，氮气压力则可能需要 10 - 16 Bar 甚至更高（具体参考设备厂商的切割参数表）。压力过低是导致毛刺的主要原因之一。

2. 检查喷嘴状态和高度：

   · 喷嘴选择： 使用合适直径的喷嘴。对于薄板，常用 Φ1.0mm 或 Φ1.5mm 的喷嘴。喷嘴过小可能导致气体流量不足。

   · 喷嘴清洁： 检查喷嘴口是否有金属飞溅物堵塞，如有，请立即清理或更换。一个不洁净的喷嘴会严重扰乱气流。

   · 喷嘴高度： 确保喷嘴到板材的距离（割嘴高度）设置正确。太高会导致气流扩散，压力损失；太低则容易反渣损坏喷嘴。参考设备手册设置正确高度。

第二步：优化切割工艺参数（最关键的一步）

如果基础检查无误，毛刺问题大概率出在工艺参数上。请根据您的材料类型进行调整：

情况A：切割碳钢（使用氧气）

· 焦点位置： 焦点位置是重中之重！

  · 毛刺在板材背面（下表面）： 这是最常见的类型，说明能量不足或速度过快，底部材料未完全反应。解决方案：

    · 适当降低切割速度。 这是最直接有效的方法，让热量有更长时间作用。

    · 检查并确保焦点位置正确。 对于薄板碳钢，焦点通常在板材表面或略微偏下（例如-0.5mm）。可以尝试将焦点向下调整（更深入板材），以增强底部的能量。

    · 适当增加激光功率。

  · 毛刺在板材正面： 比较少见，说明上部能量过强。可以尝试将焦点向上调整（远离板材）。

· 功率、速度、频率匹配：

  · 原则： 功率、速度和气体压力必须匹配。使用设备厂商提供的切割参数表作为基础。

  · 现象： 如果速度过快，切口下部会挂渣；如果功率过大，可能烧蚀过度，切口不精细。

  · 建议： 进行 “参数测试网格” 。固定其他参数，只改变功率和速度，切割一组小方块，选出切口最光滑无毛刺的组合。

情况B：切割不锈钢/铝（使用氮气）

· 核心矛盾： 氮气切割是“冷切割”，不依赖化学反应，全靠激光能量熔化，高压氮气吹走。因此，高气压和充足的功率是关键。

· 解决背面挂渣：

  · 大幅提高氮气压力。 这是首要措施。对于1mm不锈钢，压力可能需要12Bar以上。

  · 确保焦点位置正确。 不锈钢切割通常焦点在板材表面。

  · 检查氮气纯度。 纯度必须达到99.9%（4.5级）或更高，杂质（特别是氧气）会导致边缘氧化和挂渣。

  · 适当降低频率。 降低脉冲频率（如从5000Hz降到1000Hz）可以增加单个脉冲的能量，有助于熔化更厚的材料层，便于吹走。

第三步：设备状态与维护检查

如果以上调整均无效，需要考虑设备本身的问题。

1. 激光器输出能量： 激光器功率是否衰减？出光是否稳定？可以通过功率计检测实际输出功率。

2. 光学系统清洁度：

   · 保护镜片： 检查切割头内的保护镜片是否污染。脏的镜片会吸收激光能量，导致实际到达工件的功率下降。定期清洁或更换。

   · 聚焦镜： 同样需要保持清洁。

3. 光束质量： 激光束的模式不好（如不是基模）会导致能量分布不均，切割能力下降。这需要由专业服务人员检查和调整。

4. 喷嘴同心度： 喷嘴中心与激光光束不同轴，会导致气流偏斜，排渣不畅。需要使用调同心度工具进行校准。

最后小提示：

每次只改变一个参数，并做好记录，这样才能准确找到问题所在并积累经验。