龙门激光切割机
大包围交换台激光切割机

什么是光纤激光切割机？它是如何工作的？

光纤激光切割机简介

光纤激光切割机代表着现代金属加工领域精度和效率的巅峰。它们使用光纤激光器发出的聚焦光束来熔化、燃烧或汽化材料，从而产生干净、精确的切割效果。在 大连蜂巢机械有限公司 ，我们的 HoneybeeCNC 光纤激光切割机旨在为包括造船、采矿和工程机械在内的各个行业提供顶级性能。

光纤激光切割背后的科学原理：它是如何工作的？

光纤激光切割机的核心工作原理涉及几个关键步骤：

  1. 激光产生： 通常掺杂有镱等元素的光纤激光源产生高强度光束。
  2. 光束传输： 激光束通过光纤电缆传输，确保传输过程中能量损失最小。
  3. 聚焦： 聚焦透镜将激光集中到材料表面极小的高能量点上。
  4. 切割过程： 聚焦的激光束迅速将材料加热到其汽化点。同时，同轴辅助气体（例如氧气、氮气或氩气）用于排出熔融材料并保护透镜免受碎屑的影响。

光纤激光切割常见问题的故障排除

即使采用先进技术，光纤激光切割过程中也可能出现一些挑战。以下是常见问题和有效解决方案：

1. 切割不完整（未完全切割）

原因：

  • 激光功率不足： 激光的功率输出不足以满足材料的厚度或成分要求。
  • 聚焦设置不正确： 激光束没有正确聚焦在材料表面。
  • 辅助气体压力/类型不足： 压力不足或辅助气体类型错误会阻碍熔融材料的去除。
  • 切割速度过快： 激光移动速度过快，无法有效切割材料。

解决方案：

  • 增加激光功率： 根据材料的厚度和类型调整激光的功率等级。
  • 调整焦点位置： 微调焦点以确保激光束精确地集中在材料表面。
  • 优化辅助气体： 验证材料的辅助气体类型和压力是否正确。通常情况下，低碳钢使用氧气，而不锈钢和铝则使用氮气或氩气。
  • 降低切割速度： 降低切割速度，使激光能够有效穿透材料。

2. 熔渣形成（切口边缘毛刺）

原因：

  • 切割速度低： 激光停留时间过长，导致过热积聚和熔渣形成。
  • 辅助气体压力不正确： 压力过低或过高都会导致熔渣。
  • 材料表面污染： 材料上的污垢、油或锈蚀会干扰切割过程。

解决方案：

  • 提高切割速度： 优化切割速度，以平衡精度并最大限度地减少热量积聚。
  • 调整辅助气体压力： 尝试不同的辅助气体压力，找到获得清洁切割的最佳设置。
  • 清洁材料表面： 确保材料在切割前清洁且无污染物。

3. 翘曲或热变形

原因：

  • 过多的热量输入： 高激光功率或慢切割速度会导致材料过热和翘曲。
  • 薄材料： 较薄的材料更容易发生热变形。

解决方案：

  • 降低激光功率： 降低激光功率，同时保持足够的切割性能。
  • 提高切割速度： 更快的切割速度可减少热量积聚。
  • 使用脉冲切割： 实施脉冲切割以最大限度地减少连续热量输入。
  • 夹紧： 使用夹具或固定装置来固定材料并防止翘曲。

各种材料的激光功率建议

选择合适的激光功率对于高效切割至关重要。以下是不同材料和厚度的通用指南：

材料 厚度（mm） 推荐激光功率 (W) 切割速度 (m/min) 辅助气体
低碳钢 1-3 500-1000 10-20 氧气
低碳钢 4-6 1000-2000 5-10 氧气
低碳钢 8-12 3000-4000 2-5 氧气
不锈钢 1-3 1000-2000 6-12 Nitrogen/Argon
不锈钢 4-6 2000-3000 3-6 Nitrogen/Argon
不锈钢 8-10 4000-6000 1-3 Nitrogen/Argon
铝 1-3 1000-2000 5-8 Nitrogen/Argon
铝 4-6 3000-4000 3-5 Nitrogen/Argon
铝 8-12 6000+ 1-2 Nitrogen/Argon

注意：这些值是近似值，可能会因具体材料等级、机器配置和所需的切割质量而异。