来源： 高能激光

传统的切割方法速度慢，效率低，精度差，污染严重。目前，激光切割应用范 围正在不断地扩大，已达几十个领域。激光切割是激光加工行业最重要的一种技术 ，占整个激光加工行业的70%以上。其中最具有代表性、应用最为广阔的是汽车制 造业。据估计，约有60%的汽车零部件可以通过激光切割来提高质量。

　　SS400钢广泛应用于汽车车轮，激光切割速度高于传统切割方法，可以大大提高效率。厚板在进行切割时，不仅要考虑切割速度还要考虑切割质量。切割质量可 以由被切部件的尺寸精度、切割后的变形量以及切割面顶部和底部表面粗糙度、切 面挂渣厚度等来考核。这几个衡量标准是由零件的材质和形状，机械加工精度，激 光束特性，由激光器、气体喷嘴、光束扫描方式组成的激光加工光学系统等切割条 件确定的。

　　新一代TruDisk碟片激光器设计更紧凑，减少高达25%的运营成本。大大降低了 能源消耗，转化效率高达30%。重新设计的控制系统具有智能化能源管理功能，确保激光始终处于最佳的能源使用状态，甚至在操作间隙也如此。

　　实验材料选用SS400钢，规格为200mm×50mm×6mm。首先利用2000W碟片激光切割机系统调节不同参数对6mm厚的SS400碳钢板进行切割，对切割后 的试件进行研究，分析观察切割横截面、截面角度、切缝宽度。在功率选定2.0kW ，准直镜和聚焦镜，喷嘴直径条件确定的情况下，切割速度分别为1.5m/min、 2.0m/min、2.5 m/min、3.0 m/min、3.5m/min。

　　根据实验结果可以发现，切割速度1.5m/min时，切缝较宽，背面挂渣明显;切 割速度在3.0 m/min和3.5m/min时，切不透且背面挂渣严重。所以切割速度 2.0m/min时切割效果相对较好。

　　当切割速度为2.0m/min，辅助气体压力范围为0.5~5.0 kgf/cm2时切缝宽度和切面倾斜角度等参数的变化曲线图。不难发现辅助气体压力在0.5~2.0 kgf/cm2 范围时，切缝宽度较窄，该范围内随着气体压力增大切缝宽度变化不明显。当气体 压力大于2.0 kgf/cm2时，切缝宽度会明显变宽，切割质量较差。观察试件切缝横截面可知辅助气体压力增加时，切缝宽度、切缝最大宽度、最大宽度距试件表面距 离以及切面倾斜角度都随之增加。除此之外，当辅助气体压力范围是0.5~1.5  kgf/cm2时，切缝上表面和下表面的宽度均随着辅助气体压力增加而增大,当辅助气 体压力大于2.0kgf/cm2时，下表面宽度变化却不大。

　　离焦量对切割质量影响的实验结果，从中不难发现离焦量在-2~5mm时的 切割挂渣量符合要求，特别是在+4mm和+5mm时挂渣更为理想。切割断面没有倾斜角度，几乎不存在毛刺，切割质量良好。

　　该系统的最佳切割工艺参数为切割速度约2.0m/min、辅助气体压力范围0.5~2.0 kgf/cm2、聚焦镜焦长f=200mm时、离焦量范围+4 ~ +5mm、切割喷嘴直径Φ0.8mm、喷嘴距工 件表面距离0.5~1.5mm。在最佳切割工艺参数下，切缝宽度0.5~0.6mm、切缝倾斜角 度0.2°~0.5°、表面粗糙度30μm左右。在上述参数下得到良好的切割质量。

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