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激光切割機實操時應該如何選擇合適的參數(shù)？

2025 - 5 - 20

一、核心參數(shù)解析與調(diào)整邏輯
激光切割的三大基礎參數(shù)為 功率、速度 和 焦距，三者相互關聯(lián)，需綜合調(diào)試。
1. 功率（Power）
作用：決定激光能量強度，直接影響材料穿透能力。
功率不足：切割不透，邊緣粗糙；
功率過高：灼傷材料，產(chǎn)生碳化或熔渣。
調(diào)整原則：
按材料厚度遞增：材料越厚，需功率越高（例：切割 1mm 不銹鋼需 30-50W，切割 10mm 不銹鋼需 100-150W）。
按材料硬度遞增：金屬（如碳鋼）需高于非金屬（如亞克力），例：切割 5mm 亞克力功率約 50%，切割 5mm 碳鋼需 80-100%。
配合速度調(diào)節(jié)：速度快時需提高功率補償能量，反之降低功率避免過燒。
2. 速度（Speed）
作用：控制材料在激光下的停留時間，影響熱影響區(qū)（HAZ）和切割效率。
速度過快：能量不足，切割中斷或邊緣斜角；
速度過慢：熱積累導致材料變形或燒穿。
調(diào)整原則：
非金屬優(yōu)先高速：如亞克力、木材，速度可達 500-1000mm/min，減少熱變形。
金屬需低速穩(wěn)定：如不銹鋼，速度通常 50-200mm/min，確保熔渣充分排出。
復雜圖形降速：切割精細圖案或小尺寸零件時，適當降低速度以保證精度。
3. 焦距（Focus）
作用：調(diào)節(jié)激光聚焦點位置，影響光斑大小和能量密度。
焦距錯誤：光斑發(fā)散，能量分散，導致切割能力下降或邊緣不齊。
調(diào)整方法：
手動調(diào)焦：通過升降工作臺或鏡頭支架，使聚焦鏡與材料表面距離為設備推薦值（如多數(shù)設備焦距為 50-100mm）。
自動調(diào)焦：高端設備配備傳感器，自動檢測材料厚度并調(diào)整焦距（適合批量或多層材料）。
厚材料下焦切割：切割 5mm 以上金屬時，可將焦點略低于材料表面（如 - 0.5mm），增強底部穿透能力。
二、按材料類型選擇參數(shù)策略
不同材料的熱物理性質（熔點、導熱性、汽化溫度等）差異顯著，需針對性調(diào)整參數(shù)。以下為常見材料的參數(shù)選擇要點：
1. 非金屬材料（有機 / 無機）

材料 功率（%） 速度（mm/min） 焦點位置 輔助氣體 注意事項
亞克力 30-60 500-1000 表面聚焦 空氣 / 無 速度快可減少燒邊，避免切割 PVC（釋放毒氣）
木材（松木） 40-70 300-800 表面略下焦 空氣 濕度高的木材需提高功率，防止冒煙
皮革 20-50 400-900 表面聚焦 空氣 低溫切割避免焦糊，先測試邊緣收縮率
玻璃 50-80 100-300 內(nèi)部聚焦 氧氣 需配合水冷卻，防止熱炸裂
2. 金屬材料（黑色金屬 / 有色金屬）
材料 功率（%） 速度（mm/min） 焦點位置 輔助氣體 注意事項
碳鋼（低碳） 60-100 50-200 表面略下焦 氧氣 氧氣助燃提升切割效率，防止熔渣黏連
不銹鋼 70-100 30-150 表面聚焦 氮氣 / 氬氣 氮氣防止氧化，獲得光亮切口
鋁合金 80-100 20-100 表面略上焦 氬氣 高反射率需高功率，氬氣減少飛濺
黃銅 70-90 20-80 表面聚焦 空氣 導熱快需提高能量，避免切割過深
三、輔助參數(shù)與工藝優(yōu)化
除基礎參數(shù)外，以下輔助設置可進一步提升切割質量：
1. 脈沖頻率（Frequency）
作用：控制激光脈沖的每秒發(fā)射次數(shù)，影響切割紋路細膩度。
低速精細切割：提高頻率（如 20-50kHz），減少熱影響，適合商標、二維碼等精細圖案。
高速粗切：降低頻率（如 5-10kHz），增強單脈沖能量，適合快速下料。
2. 輔助氣體類型與壓力
氣體作用：吹走熔渣、保護鏡片、輔助燃燒（氧氣）。
氧氣：用于碳鋼切割，助燃并氧化材料，提升速度，但切口易生銹。
氮氣：用于不銹鋼、鋁合金，防止氧化，獲得無毛刺切口（成本較高）。
空氣：用于非金屬或低要求金屬，成本低但切割質量一般。
壓力調(diào)節(jié)：厚材料需高壓氣體（如 10-15bar），薄材料用低壓（3-5bar）避免吹翻材料。
3. 切割模式選擇
輪廓切割：沿圖形邊緣切割，適合單件或復雜形狀（參數(shù)：中功率 + 中速）。
鏤空切割：去除內(nèi)部多余材料，需先打穿引孔（參數(shù)：高功率 + 低速，引孔直徑≥1mm）。
雕刻模式：僅表面標記，功率降至 10-30%，速度提升至 1000-2000mm/min。
四、參數(shù)調(diào)試步驟與技巧
制作參數(shù)測試樣件：
在廢料上切割不同功率 / 速度組合的方格或線條（例：功率每 10% 遞增，速度每 100mm/min 遞減），對比切口質量（如垂直度、粗糙度、是否穿透）。
合格標準：無掛渣、邊緣光滑、無明顯碳化（非金屬）或氧化層（金屬）。
遵循 “先低后高” 原則：
初始設置低于理論值（如功率設為 50%，速度設為 800mm/min），逐步增加功率或降低速度，直至剛好切透，避免直接用高功率損壞材料。
記錄與復現(xiàn)：
建立參數(shù)數(shù)據(jù)庫，記錄材料類型、厚度、設備型號對應的最優(yōu)參數(shù)（例：亞克力 3mm + 設備 A = 功率 40%+ 速度 800mm/min），方便下次快速調(diào)用。
動態(tài)補償調(diào)整：
切割過程中若材料溫度升高（如批量加工），可適當降低功率或提高速度，補償熱積累帶來的能量過剩。
五、常見問題與參數(shù)調(diào)整對策
CO?激光機：適合非金屬（亞克力、木材），功率范圍 20-150W，參數(shù)調(diào)整敏感，需精細調(diào)試。光纖激光機：擅長金屬切割（尤其是碳鋼、不銹鋼），功率≥500W，速度快但焦距調(diào)節(jié)要求高。
紫外激光機：用于高精度微加工（如 PCB 板、薄膜），功率低（<10W），依賴頻率和速度配合。
總結：參數(shù)選擇的核心是平衡 “能量輸入” 與 “材料承受能力”，需結合設備性能、材料特性和工藝要求反復測試。新手可從低功率、高速度開始，逐步摸索規(guī)律，同時參考設備手冊或廠商提供的參數(shù)表作為初始值。