汽车热成型零件激光切割 辅助气体氮气怎么控制到位

今天我们看看汽车零件制造。汽车轻量化发展非常快，这是有目共睹的，为了保证汽车的强度和安全性能的需求，热成形零件在汽车车身上已经普遍应用。

什么是热成形呢？汽车热成型零件激光切割

它是一种加工工艺，通过将材料22MnB5的钢板进行加热、成形、急冷，实现相体转化而获得高强度性能的工艺过程。我们可能不知道，这类热成形零件的抗拉强度可以高达1300~1800MPa，非常厉害了。由于热成形零件在成形后无法通过传统的切边冲孔工艺进行后道工序加工，这道加工，当仁不让，就是由激光切割承担了主角色。

激光切割技术，现在处理非常高效的是五轴激光切割加工技术，其激光发生模式，摒弃了传统二氧化碳发生系统，采用了更加精密的光纤技术，使激光切割出来的产品质量更稳定，精度更高。

激光切割，核心原理是激光发生器工作产生激光，激光经透镜聚焦后照射工件表面，使被照射的材料迅速熔化，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，形成切口，从而将工件割开。

整个过程控制，包含了比较多的参数，其中包括切割速度、功率、切割辅助气体等多个内容，各自对切割质量和切割效率产生不同类型的影响，但各参数之间需要通过组合来达到ZUI佳配置，不同的工厂会根据自身的成本结构在质量和效率上进行一定幅度的偏重和取舍。

比如有个试验：利用厚度2mm 料片，调整焦点位置3mm，辅助气体氮气切割压力为12Pa，喷嘴距离为1mm，切割功率为3000W，切割速度为12m/min，因为各种参数调整比较好，切割状态良好。其中辅助气体氮气压力的调整，是重点控制要素之一，不容忽视。

一个好的工艺控制，就是经过各种试验，在参数调整到ZUI合适的状态下，达到切割出来无毛刺，切割面平滑的效果。

一般来讲，激光切割可以使用的辅助气体，主要氧气、氮气、空气以及氩气等，熔化切割通常使用惰性气体。上面试验用到的，就是氮气，这是使用比较多的。

氮气的主要作用就是冷却激光头，还可以保护聚焦镜，防止污染，吹除切缝中的熔渣，形成良好的切口。合适的氮气气压可以帮助加快切割速度，氮气压力的大小对光纤激光切割机的切割效率是有影响的。

如果加工材料厚度增加或者切割速度较慢时应适当地降低氮气气体压力，使用较低的气体压力切割可以防止切边霜化（氧化）。

在工厂里，实际激光切割的时候，也会发生一些问题，比如：底部有条纹形状，是因为气体压力过大，过多吹走溶渍物物，出现条纹状了，这个怎么解决呢？我们可以每次1Pa降低保护气体压力。另外，如果切割处有溶渍粘连，那是因为氮气气体压力过小，导致无法吹尽溶渍物，解决方案其实也比较简单，就是每次以1Pa增加保护气体压力，观察直到合适状态。

有些厂家朋友也会使用氧气或其他活性气体，这个时候材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈化学反应，产生另一热源，称氧化熔化切割，与惰性气体氮气比较起来，使用氧作为辅助气体，切割速度较高一点。