厚板材料進行激光切割的技術難點分析1、準穩態燃燒過程維持比較困難。金屬激光切割機實際切割過程中，能切透的板厚是有限的，這與切割前沿鐵不能穩定燃燒密切相關。燃燒過程要能持續進行，切縫頂部的溫度必須達到燃點。單獨靠鐵氧燃燒反應釋放的能量，實際上不能確保燃燒過程持續進行。民眾機架鈑金加工一方面，是由于切縫被噴嘴噴出的氧流連續冷卻，降低了切割前沿的溫度：另一方面，燃燒形成的氧化亞鐵層覆蓋在工件表面，阻礙氧的擴散，當氧的濃度降低到一定程度時，燃燒過程將會熄滅。采用傳統會聚性光束進行激光切割時，激光束作用于表面的區域很小，由于激光功率密度很高，所以不僅僅在激光輻射的區域，工件表面溫度達到了燃點，而且由于熱傳導，一個更寬的區域達到了燃點溫度。而氧流作用于工件表面的直徑要比激光束直徑要大。這表明不僅在激光輻射區域， 要發生強烈地燃燒反應，而且在激光束照射的光斑外圍也要同時發生燃燒。厚板切割時，切割速度相當慢，工件表面鐵氧燃燒的速度要比切割頭行進的速度快。燃燒持續一段時間后，由于氧的濃度下降，而導致燃燒過程熄滅。只有當切割頭行進到該位置時，燃燒反應又重新開始。機架鈑金加工廠家切割前沿的燃燒過程是周期性地進行，這樣就會導致切割前沿的溫度波動，切口質量變差。2、板厚方向氧純度和壓力難以維持恒定。金屬激光切割機厚板切割時，氧純度下降也是影響切口質量的重要因素。氧流的純度對切割過程有強烈影響。當氧流純度下降0. 9%，鐵氧燃燒率將下降10%；純度下降5%時，燃燒率將下降37%。燃燒率下降將大大減少了燃燒過程輸入到切縫中的能量，降低了切割速度，同時切割面液態層中鐵的含量增加，從而增大到熔渣的粘性，導致熔渣排出困難，這樣在切口下部就會出現嚴重的掛渣，使切口質量變得難以接受。為了保持切割穩定進行，要求在板厚方向切割氧流的純度及壓力要基本保持恒定。傳統激光切割工藝中，常常使用普通錐形噴嘴，這種噴嘴在薄板切割中能滿足使用要求。但在切割厚板時，隨著供氣壓力增大，噴嘴的流場中容易形成激波，激波對切割過程有許多危害，降低氧流的純度，影響切口質量。解決這個問題一般有三種辦法：（1）在切割氧流周圍添加預熱火焰（2）在切割氧流周圍添加輔助氧流（3）合理設計噴嘴內壁， 改善氣流流場特征。

鋼結構，該材料用氧氣切割時會得到較好的效果。當用氧氣作為加工氣體時，切割邊緣會輕微氧化。對于厚度達4mm的板材，可以用氮氣作為加工氣體進行高壓切割。優質機架鈑金加工這種情況下，切割邊緣不會被氧化。不銹鋼切割不銹鋼需要使用氧氣，在邊緣氧化不明顯的情況下：使用氮氣可以得到無氧化無毛刺的邊緣，不需要再做其他處理。在板材表面涂層油膜會得到更好的效果，而不降低加工質量。鋁盡管有高反射率和熱傳導性，在厚度6mm以下的鋁材可以切割，這取決于合金型和激光器能力。當用氧化切割時，切割表面粗糙而堅硬。使用氮氣時切割的表面平滑。因為純鋁高純非常難切割，只有在系統上安裝有特定裝置的時候才能切割鋁材。否則反射會毀壞光學組件。機架鈑金加工廠家鈦板材用氬氣和氮氣作為加工氣體來切割。銅和黃銅兩種材料都具有高反射率和非常好的熱傳導性。厚度1mm以下的黃銅可以用氮氣切割；厚度在2mm以下的銅可以切割，加工氣體必須是氧氣。只有在系統上安裝有“反射吸收”裝置的時候才能切割銅和黃銅。否則反射會毀壞光學組件。切割合成材料時要牢記切割的危險和可能排放的危險物質。可加工的合成材料有：熱塑性塑料、熱硬化材料和人造橡膠。在所有有機物切割中都存在著著火的危險（用氮氣作為加工氣體，也可以用壓縮空氣作為加工氣體）。木材、皮革、紙板、可以用激光切割，切割邊緣會燒焦（褐色）。

值得一提的是鈑金件公差選用的問題，目前行業內參照的標準有《沖壓件尺寸公差》即GB/T 13914-2013、《沖壓件角度公差》即GB/T 13915-2013以及《沖壓件形狀和位置未注公差》即GB/T 13916-2013。在標準GB/T 13914-2013的《平沖壓件尺寸公差》中規定了基本尺寸為0～6300mm、板材厚度為0～6mm的不同規格的平沖件的公差等級和公差值；《成形沖壓件尺寸公差》規定了基本尺寸為0～1000mm、板材厚度為0～6mm(分t≤1mm、1mm＜t≤4mm、t＞4mm三個厚度區間)的成形沖壓件的公差等級和公差值，以及沖壓件尺寸極限偏差的規定和公差等級的選用。GB/T 13915-2013規定了沖壓件的角度公差。民眾機架鈑金加工GB/T 13916-2013規定了沖壓件的形狀和位置未注公差。未注公差一般是指圖樣上無需標注的公差，在我國又稱為“未注公差、自由公差”。一般公差分為精密f、中等m、粗糙c、最粗v四個公差等級。有很多公司規定用GB/T 1804-2000，也有的公司規定用GB/T 15055-2007，誰對誰錯呢？GB/T 1804-2000是一般公差、未注公差的線性和角度尺寸的公差，本標準適用于金屬切削加工尺寸，也適用于一般鈑金件的加工尺寸，非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸可參照采用。GB/T 15055-2007規定了沖裁件線性尺寸、成形件線性尺寸、沖裁圓角半徑線性尺寸、成形圓角半徑線性尺寸、沖裁角度尺寸、彎曲角度尺寸公差的極限偏差。比較兩個標準可發現基本尺寸相同的各個尺寸段中GB/T 15055-2007的公差相應放寬，實際上，能達到兩個標準中f級的鈑金件已經是精密級了。個人以為鈑金件與機加工零件之間有配合要求的推薦用GB/T 1804-2000，單純鈑金件用GB/T 15055-2007。再從實際出發，數控沖、數控剪、激光切割、水切割等下料方法目前均能達到f（精密）級，而大部分公司一般在圖紙的技術要求中注明未注公差按以上兩個標準之一的m（中等）級執行，所以對以上現代化的數控下料設備而言，再去研究采用哪個標準已沒有必要。盡管GB/T 15055-2007中還針對不同材料厚度（分t≤1mm、1mm＜t≤4mm、t＞4mm三個厚度區間）規定了不同公差等級所對應的極限偏差值，但這對傳統的普通下料設備仍有實用價值。對折彎工藝而言，數控自動折彎機（如Salvagnini和通快等設備）也能達精密級，普通數控折彎機在對較大尺寸（如大于尺寸1500mm時）零件進行折彎后其成形尺寸不一定能得到保證，這是折彎過程中手工定位和大尺寸易變形所造成。20世紀70年代以前，紡紗廠使用的滾筒當屬傳統意義上的精密鈑金件，單節滾筒卷圓縮口后用錫焊連接，滾筒全長6m用5～6個單節滾筒連接而成，直徑為400mm，其全長圓跳動只允許在500μm以下，故使用2～3年后滾筒就要整修，而會修的師傅屈指可數。現在的數控鈑金機床誤差縮小至100μm甚至幾十微米都不在話下，這就體現了鈑金的“精”（即加工精度）。我們的精密鈑金還在于“密”：材質致密均勻，無表面蝕點，無微裂紋。優質機架鈑金加工精密鈑金設計技術要求為：⑴成品表面平整光滑無銹蝕，不應有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。⑵加工棱角清晰、圓角過渡平滑，不得有翹曲變形現象。⑶去除全部毛刺飛邊，銳角倒鈍。⑷下料和沖孔邊口不應有翻邊現象，毛刺高度不大于0.1mm。⑸淺拉深不得有起皺、拉裂、扭曲等現象。⑹外觀尺寸及公差（包括線性尺寸、角度、形位公差等）應符合圖樣上的技術要求。這也是我們設計精密鈑金件的圖紙和檢驗的技術要求。

為實現總傾角31.5°的斜面切割，需制作圖2的高精度切割工裝，工裝節距定位孔距的尺寸公差控制在±0.01mm以內，圍帶采用分段加工后組焊，解決了整圈斜圍帶超過? 3000mm。民眾機架鈑金加工無法加工的難題。(2) 調整好激光加工參數耦合，在激光功率P = 1260W，切割速度v = 1.4m/min，普通氧氣(純度99.8%)作為輔助氣體，氣體壓力為0.08MPa時，可實現大角度斜面激光切割，切縫寬度約為0.18mm。(3) 激光頭噴嘴離工件的距離變化和入焦量對切口質量有重要影響，噴嘴離工件太遠將使切縫加寬，粗糙度提高，距離太近噴嘴很容易與工件發生碰撞。距離控制在離工件0.5～0.8mm之間，切割后的型腔表面質量較好。機架鈑金加工廠家入焦量(即激光焦點在工件內部的位置)約1mm，可保證切口平整，切縫入口處不出現倒角，獲得良好的表面加工質量。(4) 由于是三維空間閉合曲面加工，在加工程序制作上，既要考慮型面建模的精度，又要考慮程序直線插補步長，實驗表明直線插補步長取0.02mm，效果較好。經萬余個型孔加工批量生產表明，采用激光在大角度斜面上進行切割加工是可行的，只要激光參數耦合性合理，并控制好噴嘴離工件的距離、入焦量、程序直線插補步長，可實現31.5° 斜面，板厚6mm工件的精度加工，型孔加工后粗糙度達Ra 3.2mm。單個型孔從原來線切割加工時間為90min，減少到激光加工的34s，加工效率提高百余倍。