18、激光加工技术：切割与焊接的创新探索

激光加工技术：切割与焊接的创新探索

激光切割技术研究

喷嘴优化参数与切割质量

在使用 Yb - 光纤激光器对 4mm 厚的不锈钢板进行氧气辅助切割时，对三种不同的喷嘴进行了优化研究。以下是三种喷嘴的最佳解决方案参数表：
| 喷嘴 | 功率 (W) | 切割速度 (mm/min) | 气体压力 (bar) | 切口宽度比 | 条纹深度 (µm) | 合意性 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 喷嘴 1 | 1075 | 1500 | 3.5 | 2.46000 | 2.08775 | 0.814 |
| 喷嘴 2 | 1075 | 1500 | 5.0 | 1.80126 | 2.63488 | 0.845 |
| 喷嘴 3 | 1075 | 2000 | 5.0 | 1.26982 | 3.12505 | 0.860 |

通过测量，在最佳运行条件下，三种喷嘴的切口宽度比分别为 2.56、2.10 和 1.15，条纹深度分别为 2.083、2.720 和 3.192mm。这些测量值都在软件给出的 95%预测区间内，百分比误差在 0.2 - 14.2%之间，具有较好的一致性。

激光入射角对切割质量的影响

研究了激光入射角对切割质量的影响，将三种喷嘴的倾斜角度在正负方向上从 0 到 5.4°以 1.8°为间隔进行变化，其他工艺参数保持不变，具体参数如下表所示：
| 喷嘴 | 功率 (W) | 切割速度 (mm/min) | 气体压力 (bar) | 喷嘴到工件距离 (mm) | 倾斜角度 (°) |