离焦量对切割3mm厚不锈钢的影响粗糙度(精)

光机电应用技术专业资源库子项目《激光切割工艺实践》
浙江工贸职业技术学院
离焦量对切割3mm 厚不锈钢的粗糙度影响
1. 离焦量对熔渣量的影响规律
离焦量是指焦点距工件上表面的距离。

离焦量以被加工材料表面而设定的，工件表面以上为正、以下为负。

离焦量的选取对不锈钢板切割质量有很大影响，因为离焦量变化时能够改变焦点的位置及辐照在材料表面光斑半径的大小，从而影响激光能量的集中程度，导致切割质量发生变化。

当离焦量合适时，切缝材料熔化，而切割沿附近的材料并未熔化，熔渣即被吹走，形成纹理之间距离窄、无沾渣、平滑光洁的切缝面，表面粗糙度好；当离焦量偏小时，切割材料下部单位面积所吸收的能量减少，切割能量削弱，导致材料不能完全熔化并被辅助气体吹走，以致未完全熔化的材料附着在切割板材下表面，切割面上形成间距较宽的倾斜纹理，粗糙度差，且有大量的熔渣；当离焦量偏大时，切割材料下半部分单位面积所吸收的平均能量增大，导致所切割下的材料与切割沿附近的材料融化，并呈液体流动状，这时由于辅助气压及切割速度不变，所熔化的材料呈球状附着在材料下表面，形成间距较宽的倾斜纹理，粗糙度差，且有少量的熔渣。

在实际生产中，要求激光切割不锈钢板时选用负离焦。

这是因为扩大切缝上部宽度，可以提高气体及熔融物的流动性，并使断面平滑范围扩大，提高切割质量。

在切割过程中，对不同厚度的钢板，离焦量并没有一个确定的值。

具体数值通过实验确定。

离焦量对薄板的切割质量影响较小，即2mm 以下的不锈钢板，离焦量在一定范围内变化，对切割质量的影响很小，并不是影响切割质量的主要工艺参数.当板厚大于2mm 时，不同厚度不锈钢板离焦量存在最佳值 。

2、不同离焦量的激光切割3mm 不锈钢的结果分析
下面以3毫米厚不锈钢板切割为例，在激光切割其它参数不变时，只改变离焦量进行切割试验，了解离焦量对厚不锈钢板切割面粗糙度的影响。

当离焦量为-1.5毫米时，得到的不锈钢板质量欠佳，切割面不光洁，粗糙度差;而当离焦量取-2mm 时，得到的切割面质量平滑光洁，且下部无熔渣，粗糙度较好;而当离焦量取-3mm 时，得到的切割面质量，且下部有熔渣，粗糙度下降变差。

因此，激光切割3mm 不锈钢板能够得到良好切割质量的最佳离焦量为-2mm 。