【機床商務網欄目 科技動態】 在當代制造工業領域，激光切割的應用越來越廣泛，這應該歸功于激光切割的強大優勢。在切割過程中，垂直度的把握直接關系到切割質量和切割速度。
 

　　什么是垂直度？垂直度是限制實際要素對基準在垂直方向上變動量的一項指標。簡單的來說，就是以一個線或面為基準面，另一個線或面垂直投影到基準面上的長度，就是圖(1)中的L。
 

 

　　在切割過程中，良好的垂直度不僅帶來良好的視覺感受，對于加工精度和加工便捷性也都有大幅提升。那么激光切割過程中影響垂直度的因素都有哪些？
 

　　首先，從光學性質上來說，雖然激光是一種高指向性的光束，但實際上也是存在一定的發散性，激光光束的一項指標——發散角，即說明了激光的這一特性。如(2)圖所示，θ即為光束發散角，而當激光從激光器進入切割頭經過擴束/準直鏡和聚焦鏡后呈現出(3)圖中的狀態，這時就涉及到一個非常重要的概念，即“焦深”。當發散角越大焦距越短時，焦深越短，反之發散角越小或焦距越長，則焦深越長。同功率激光器，短焦深的優勢是焦點處能量密度更高，薄板加工速度更快，而長焦深的優勢則是厚板切割能力更好。同時鑒于切割時光束在割縫中多次“反射式”傳播和被吸收，故長焦深更容易帶來好的垂直度。
 

(圖2)

 

　　(圖3)

 

　　其次，從切割工藝上來說，切割速度越快帶來的斷面效果和垂直度越好，所以提高切割速度能夠有效優化同一厚度板材切割的垂直度。但切割速度的提升又要從哪些方面著手？
 

　　01、提高激光功率
 

　　提高速度首先想到的必然是提高激光功率。
 

　　02、改變切割氣體種類
 

　　切碳鋼時，特別是薄的碳鋼板時，將氧氣改為氮氣或者空氣，也就是將氧化切割方式轉變為熔化切割方式，可以有效提升切割速度，但前提是功率足夠。
 

　　同種激光器在提升厚板切割速度方面也存在瓶頸，比如8000W和10000W激光器切割30mm碳鋼板速度相差無幾。那么在提速無望的情況下又該如何？
 

　　1、縮小噴嘴
 

　　切碳鋼時，在保證切割能力的前提下，盡量縮小噴嘴尺寸，這一方法可加強噴嘴所出氣流的穩定性。
 

　　2、加大正焦量
 

　　焦點越大，在縱向上照射到割縫板材的激光能量越深、越均勻，就像用兩米長的剪刀去裁剪A4紙一樣，穩！
 

　　3、用正焦位置進行熔化切割
 

　　“熔化切割”即是用氮氣做輔助氣體切割不銹鋼或鋁合金，這種切割方式通常會采用“負焦”參數，但負焦切厚板會在刀口上部留下一個“小圓弧”。如果對這種方式不滿意的話，建議用正焦脈沖的形式切割，斷面雖然不如負焦方式的細膩，但“小圓弧”就會消失。

（原標題：如何控制激光切割的垂直度）