激光切割管材常见问题分析

随着现代科学技术以及工业领域的快速发展，管材零件在工程机械、交通运输、农牧机械、厨具、健身等各个行业中发挥着越来越重要的作用。与此同时，伴随着数控激光切管机的出现与快速发展，激光切割以其独有的切口宽度窄、热影响小、切割速度快、切口整洁、柔性良好以及对被切割管材形状、种类、厚度等无明显限制等的诸多优势，使得激光切割技术相比传统的管材加工方式优势更加突出。激光切割技术能够提高切割加工质量，保证加工效率，简化加工流程，同时也极大地提高了广大激光管材切割用户的经济收益。但是激光切割是一个复杂的过程，影响切割效果的因素有很多，需要我们对切割过程中产生的问题加以分析，然后找到一定的方法去解决它们。

切不透或者切口不光滑

激光切割过程中出现切不透或者切口不光滑的原因主要有四个方面。

切割速度过快

尤其是切割特殊管材或者高厚度的管材，如型材、异形管等，当切割头切割到拐角处，由于拐角处厚度变大，切割速度过快，就容易出现切不透或者切口不光滑的现象。遇到这种情况，一般会在切割拐角处降低切割速度，同时提高辅助气体的压力。

切割头焦距调整不当或切割头的激光光路不正

切割头的焦距同样也会影响管材的切割质量，正常切割头焦点有负焦、零焦、正焦三种状态，其中正焦切割适用于碳钢材质的氧气切割，激光切割金属零焦适用于薄板的切割，负焦适用于不锈钢、碳钢、镀锌钢、铝、铜等材质的氮气/空气切割，这就要求我们在切割不同管材时选择正确的切割头焦点位置。

切割头的光路不正也会对管材切割有着很大的影响，因此在试切时要不断调整切割头的光斑位置，使其能够在激光试纸上打出很圆的光斑。

切割头保护镜、聚焦镜污染以及冷却系统的水源不干净

切割头正常切割时辅助气体不停地冷却除渣，但是由于切割时温度过高，切割头的保护镜以及聚焦镜还是会很容易被污染，如图2 所示，一旦切割头的保护镜或聚焦镜被污染，就会导致管材切割出现切不透或者切不下来。

 被污染需更换的保护镜片

如果激光切割系统使用不干净的水，轻则影响整个切割系统的冷却效果，造成切割头、发生器水路堵塞，影响管材切割质量，重则造成发生器、切割头损坏，导致更大的经济损失，因此激光切割系统必须使用纯净水，最好是蒸馏水，避免切割头、发生器产生水路堵塞影响冷却效果。

激光输出功率过大或切割头喷嘴选择不当

当激光切割圆管、方管等有对称面的管材时，由于激光输出功率过大，通常在切割面的正面切断后，在切割缝边缘会出现熔边，熔渣会顺着切割缝掉在对称面的内侧，相当于在管内侧增加了一层厚度，而当切割头切割其对称面时，熔渣就会掉在先前的切割缝处，导致整个管材切不断；即使已经切断，切口表面也会相当粗糙，影响了整个管材切割质量。因此，切割前要先进行穿孔及试割测试，从而测试出最佳的激光输出功率以及辅助气体压力的大小。

切割头的喷嘴选择也会对切割质量产生影响，通常双喷的喷嘴适用于精细割缝的管材，主要用于厚度小、精度高、速度快的管材切割，而单喷的喷嘴适用于厚度大、材质复杂及精度要求不高的管材切割。因此在试割时，选择出适合当前管材的切割头喷嘴，能够保证管材的整体切割质量，提高切割效率。切割头单喷、双喷的喷嘴。

切割起点线与终点线不重合或者切割图案不符合要求

机床各轴的参数设置不准确

一般情况下，激光切管机是由X 轴的导轨齿条传送、Y 轴的导轨丝杠传送、Z 轴的切割头切割以及W 轴夹持送料卡盘的旋转等几个基本控制轴组成。在设置机床各轴参数时，齿轮齿顶圆尺寸、导轨丝杠导程、切割头丝杠导程以及W 轴齿轮传动比中任何一个参数出现错误，都会对最终切割效果产生极大的影响，有的甚至影响整个激光切管机的良好运行状态。所以在开启机床后，首先要查看各轴的设置参数是否正确，然后再将机床投入工作。

机床的X 轴与Y 轴不垂直或Z 轴与X 轴不垂直

当激光切管机的X 轴与Y 轴不垂直时，在管材表面上切割的圆形图案就会出现失圆现象，切割的正方形图案就会变成平行四边形；当Z 轴与X 轴不垂直时，切割头行走的切割路线就会发生变化，使其与切割系统中模拟的切割行程不一致，最终导致切割起点线与终点线不重合，这也是造成管材切不断的原因之一。因此在切割管材时，如果发现上述现象，要第一时间采用千分表进行校准，同时可检查导轨、齿条、丝杠的安装螺钉是否出现松动以及齿轮是否出现磨损等。

结 束 语

随着激光切割管材在整个激光切割行业的地位越来越高，尤其是激光切管机在经历了手动切割─半自动切割─半辅助切割─全自动切割的一系列发展过程，越来越多的人发现了激光切管机在生产加工领域的巨大潜力。这就要求我们在使用激光切管机的同时，要能够发现管材激光切割中出现的各种问题，从而对这些问题能够提出改进措施，不断完善激光切割系统以及激光切割工艺，进一步促进激光切管机朝着高速度、高精度、高自动化、