在现代化工业制造领域,武汉激光加工技术凭借其非接触式、高灵活性的优势,已成为钣金切割、管材加工等场景的核心工艺。然而,在实际生产中,加工件表面出现毛刺或挂渣的现象时有发生,直接影响产品精度与美观度。本文将从技术原理出发,系统解析激光加工中毛刺与挂渣的成因,并提供可落地的优化思路。
毛刺问题的根源与改善方向
毛刺是激光切割后边缘残留的微小突起物,其形成与激光能量密度、切割速度及辅助气体参数密切相关。当激光功率不足或切割速度过快时,光束能量无法完全熔化材料,导致熔融物未被有效吹离,在切口处重新凝固形成毛刺。此外,辅助气体压力不足或喷嘴高度不合理,会削弱气流对熔渣的冲击力,进一步加剧毛刺生成。
优化方向需聚焦工艺参数匹配:可通过逐步提升激光功率并降低切割速度,确保材料充分吸收能量;同时校准辅助气体类型(如氮气、氧气)与压力值,使气流方向与切割路径保持垂直,增强排渣效率。对于碳钢等易生成毛刺的材料,采用脉冲激光模式替代连续模式,可减少热积累效应,降低毛刺发生率。
挂渣现象的成因与控制策略
挂渣特指熔融金属附着在加工件底面的现象,常见于厚板切割或管材加工场景。其核心诱因包括焦点位置偏差、设备振动及材料表面质量。若激光焦点偏离材料表面,光斑能量分布不均,会导致局部熔化不充分,未被吹除的熔渣残留在工件底部。此外,机床导轨磨损或夹具松动引发的振动,会使切割头轨迹偏移,形成不规则挂渣。
控制挂渣需从设备校准与材料预处理入手:首先通过红光定位系统准确调整焦点位置,确保光斑能量集中;其次检查机床动态性能,消除振动源;最后对材料表面进行清洁处理,去除油污或氧化层,避免杂质干扰激光吸收率。对于管材加工,可增加随动托架支撑,减少切割过程中的管材变形。
系统性优化建议
解决毛刺与挂渣问题需建立工艺参数数据库,通过记录不同材料、厚度下的适宜参数组合,形成标准化操作流程。同时,定期维护激光发生器、光学镜片及切割头,确保设备处于良好的工作状态。技术人员可通过高速摄像监测熔池动态,结合仿真软件模拟切割过程,实现问题预判与参数动态调整,从根本上提升武汉激光加工的稳定性与成品率。