隨著經濟的日益發展，人們對生活品質的追求越來越高，和大家生活息息相關的不銹鋼的使用量也大幅提高。如今激光切割不銹鋼中厚板工藝越來越成熟，將逐步取代傳統切割工藝方式。

要想切出高質量的中厚板不銹鋼，需要對切割工藝要素進行充分了解。

一般來說，中板是指厚度10.0-25.0mm的鋼板，厚度25.0-60.0mm的稱為厚板，厚度超過60.0mm的為特厚板。

一、激光切割中厚板優劣的標準

1、粗糙度

激光切割斷面會形成豎直的紋路，紋路的深度決定了切割表面的粗糙度，紋路越淺，切割斷面就越光滑，紋路越深，斷面則越粗糙。紋路越淺，切割質量就越高。

2、垂直度

對于厚鈑金來說，切割邊緣的垂直度是非常重要的。遠離焦點時，激光束變得發散，可能導致切縫上下寬度不一致；切割邊緣偏離垂直線過多，會導致工件不夠標準，難以使用；邊緣越垂直，則切割質量越高。

3、切割寬度

切割寬度決定輪廓的內徑，在實際切割時，需要調整參數，對切割掉的材料進行補償，以保證工件為所需要的尺寸。

4、紋路

高速切割中厚板時，熔融金屬沒有由垂直激光束下方的切口里噴出，反而在激光束偏后處噴出來。這樣就會在切割邊緣形成彎曲的紋路。解決這個問題，需要在切割加工結尾時降低進給速率，這樣可以大大消除紋路的形成。

5、毛刺

毛刺的有無及多少是決定激光切割質量的一個非常重要的影響因素，毛刺的去除需要額外的工作量，這些都會計算在時間和人工成本里。所以，有無毛刺，是判斷激光切割是否合格的基礎標準。

6、熱影響區域

熱影響區域指的是內部結構發生變化的區域的深度。激光切割中，切口附近的金屬區域被加熱，這可能會導致金屬的結構發生變化。例如，一些金屬會發生硬化。

7、變形

如果切割使得部件急劇加熱，它就會變形，精細加工中這一點尤為重要。控制激光功率以及使用短激光脈沖可以減少部件變熱，避免變形。

二、激光切割不銹鋼中厚板的工藝要求

1、噴嘴選型

噴嘴直徑大小決定了進入切口的氣流形狀、氣體擴散面積、氣體流速，從而影響了熔融物去除、切割的穩定情況。進入切口的氣流量大、速度快、工件在氣流中的位置恰當，噴射去除熔融物的能力越強。固定流量下，不同噴嘴尺寸，監控氣壓不銹鋼越厚，噴嘴的選用應越大，比例閥設置越大，增大流量，才能確保壓力，切割出正常斷面效果。

規格：噴嘴的規格在這里主要指端部孔徑，以Precitec的切割噴嘴為例，其孔徑從1.5mm到5.0mm。孔徑的選擇主要同切割功率有關，功率越大，產生的熱量就越多，就需要越大的氣量。當我們切3mm以下的板材時，一般選用2.0mm孔徑的噴嘴；切3mm到10mm的板材時，選用3.0mm的噴嘴，切10mm以上的板材時，就要用到3.5及以上的噴嘴了。

單雙層噴嘴：一般來說，氧化切割（輔助氣體是氧氣）用雙層噴嘴，熔融切割（輔助氣體是氮氣）用單層噴嘴。但有些激光器有專門的說明，用單層還是雙層，這種情況下，就按激光器說明書操作。

2、輔助氣體選擇和氣體純度

不銹鋼激光切割加工中經常會用到各種輔助氣體，例如氧氣、氮氣、空氣等，使用不同的氣體類型，切割斷面的效果不同。氧氣是黑色斷面，空氣為淡黃色，氮氣可保持不銹鋼原色不被氧化。不銹鋼切割以氮氣為推薦選擇輔助氣體。

根據在不銹鋼激光切割加工行業多年的技術探索和積累，建議氧氣和氮氣純度：

（1）氧氣

優點：切割速度高，能切割中厚板料

純度建議：≥99.999%

（2）氮氣

優點：避免切割邊的氧化，工件因此不需再重新加工

純度建議：≥99.995%        

縱坐標為氣體流量測試數值，橫坐標為調整設置不同氣體壓力變化，不同顏色表示的是不同噴嘴直徑的測試條件。從上表圖形可以看出，流量是由設置氣體壓力和噴嘴直徑決定的，并是線性正相關性。

3、焦斑位置

為保證切割效果，及保護噴嘴不受損傷，在切割加工前還需要做同軸測試，確保噴嘴與激光器輸出光束同軸。

測試方法：將透明膠帶紙貼至噴嘴出口端面上，調整激光輸出功率進行打孔，觀察透明膠帶紙上是否有中心孔及中心孔的位置，同步調節鏡腔手柄上的調整螺釘，直至激光在透明膠帶紙上打出的孔與噴嘴中心重合。

焦點不一樣，所能切割的厚度、材質、品質也不一樣，切割不同的材質和厚度，都需要調節成不同的焦點。切割前，測量出實際零焦點，以零焦點為基準才能夠進行切割工藝參數的測試和分析，不銹鋼切割以負離焦為主要工藝選擇方向。

4、激光頻率調整，以及占空比對切割質量的影響

（1）頻率變化對不銹鋼中厚板切割的影響：

頻率從500－200Hz范圍減小，切割斷面效果變細膩，分層慢慢改善。

頻率設置到100Hz時，無法切割，反藍光。通過頻率的改變，找出較佳頻率范圍。為確保較佳切割斷面，必須保證脈沖次數與單脈沖能量完全匹配。

（1）占空比變化對不銹鋼中厚板切割的影響：

占空比53％是臨界值，繼續降低占空比，下表面出現未切透痕跡，占空比增大到60％，斷面變粗糙，分層明顯，切割表面發黃。

總結：精工出細活，總體來說，噴嘴高度，機床運動參數，運動加速度，運行速度，材料材質等對切割結果的影響也需要進行逐項測試和分析，需要激光工藝調試技術等有志人士積極努力地為激光切割工藝的提升做出貢獻。當激光切割能力達到130毫米甚至更高，應用的行業領域也將進一步擴大。