解决不锈钢的须状毛刺所导致加工缺陷的方法.

解决不锈钢的须状毛刺所导致加工缺陷的方法

1、现象

在不锈钢的穿孔加工中，激光束一照射到金属上，金属就开始熔融。如图如1所示，熔融物将被喷出到材料表面，飞溅到小孔的周围，并形成须状毛刺。这些须状毛刺会使切割面出现划痕，还会影响到静电容量传感器的仿形动作。

图1 不锈钢穿孔的毛刺

2、原因

辅助气体使用氧气时，熔融金属会在穿孔过程中氧化，不会形成须状物，且与不锈钢材料表面间的紧贴性也不强。而辅助气体使用氮气时，熔融金属不会被氧化，此时熔融金属的黏度较低，会伸展成为须状物，且由于该熔融金属与材料表面间的紧贴性较强，将在小孔的四周堆积。

3、解决方法

防止熔融金属的飞溅、黏着的方法有：(a)减少产生的量；(b)防止黏着；(c)黏着之后去除（如图2所示）。

图2 解决不锈钢须状毛刺问题的方法

（2）减少产生的量

①调整穿孔条件，提高频率降低单一脉冲的输出功率将可有效减少熔融的量。图3是分别以200Hz和1500Hz频率进行加工的结果。需要注意的是，使用此加工条件时，热量输入也会同时增加，是不能用于厚版切割的。

图3 不锈钢1mm的加工

②利用辅助气体或侧吹气体将从穿孔洞中喷出的熔融金属吹散。图4所示为分别以

0.05MPa和0.7MPa压力的辅助气体进行加工的结果。可以看出，使用高压气体时，黏着在表面的熔渣量较少。

图4 不锈钢6mm的加工

(2)防止黏着

在材料表面涂抹隔离膜也可起到防止熔融金属黏着的作用。材料表面上涂有隔离膜时，穿孔中所产生的熔融金属将会堆积在隔离膜上，而不会直接黏着在材料表面。隔离膜可以使用熔避防止剂或易于后序处理的界面活性剂（图5）。

图5 防止黏着在材料表面

(3)去除

有两种去除须状毛刺的方法：一种是在穿孔洞的附近切割很小的圆孔，切割圆孔时将熔融金属一起切除；另—种是在穿孔后把焦点位置向上方移动，将堆积物进行再熔化，并用气体将之吹散(图2(C))。