10激光切割機mm切割厚度以下的鋼板不再是問(wèn)題。但如果要切割較厚的鋼板，通常需要超過(guò)5個(gè)輸出功率kW高功率激光器，切割質(zhì)量也顯著(zhù)下降。由于高功率激光設備成本高，其輸出激光模式不利于激光切割，傳統的激光切割方法在切割厚板時(shí)沒(méi)有優(yōu)勢。

激光切割厚板材料的技術(shù)難點(diǎn)分析

1、準穩態(tài)燃燒過(guò)程維持比較困難。金屬激光切割機實(shí)際切割過(guò)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(guān)。燃燒過(guò)程要能持續進(jìn)行，切縫頂部的溫度必須達到燃點(diǎn)。單獨靠鐵氧燃燒反應釋放的能量，實(shí)際上不能確保燃燒過(guò)程持續進(jìn)行。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(shí)，燃燒過(guò)程將會(huì )熄滅。采用傳統會(huì )聚性光束進(jìn)行激光切割時(shí)，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(diǎn)，而且由于熱傳導，一個(gè)更寬的區域達到了燃點(diǎn)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，應發(fā)生強烈的燃燒反應，并在激光束照射的光斑周?chē)瑫r(shí)燃燒。切割厚板時(shí)，切割速度相當慢，工件表面的鐵氧燃燒速度比切割頭快。燃燒一段時(shí)間后，由于氧濃度下降，燃燒過(guò)程熄滅。只有當切割頭移動(dòng)到這個(gè)位置時(shí)，燃燒反應才會(huì )重新開(kāi)始。切割前沿的燃燒過(guò)程是周期性的，這將導致切割前沿的溫度波動(dòng)，切口質(zhì)量變差。

2.板厚方向的氧純度和壓力難以保持恒定。切割金屬激光切割機厚板時(shí)，氧純度的降低也是影響切口質(zhì)量的重要因素。氧流的純度對切割過(guò)程有很強的影響。當氧流純度下降0時(shí). 9%，鐵氧燃燒率將下降10%；當純度下降5%時(shí)，燃燒率將下降37%。燃燒率的下降將大大降低燃燒過(guò)程中輸入縫的能量，降低切割速度，增加切割面液體層中鐵的含量，從而增加熔渣的粘度，導致熔渣排放困難，使切口下部出現嚴重的掛渣，使切口質(zhì)量難以接受。為了保持切割穩定，需要在板厚方向切割氧流的純度和壓力基本保持恒定。在傳統的激光切割過(guò)程中，通常使用普通的錐形噴嘴，可以滿(mǎn)足薄板切割的使用要求。但在切割厚板時(shí)，隨著(zhù)供氣壓力的增加，噴嘴流場(chǎng)容易形成激波，激波對切割過(guò)程有許多危害，降低氧流的純度，影響切口質(zhì)量。

一般有三種方法可以解決這個(gè)問(wèn)題:(1)在切割氧流周?chē)砑宇A熱火焰(2)在切割氧流周?chē)砑虞o助氧流(3)合理設計噴嘴內壁，改善氣流場(chǎng)特性。