
激光切割机对于10mm厚以下钢板的切割已不成问题。但若是要切割更厚的钢板,
往往要求助于输出功率超过5kW的高功率激光器, 并且切割质量也显著降落。由于高功率激光器设备成本昂贵,
其输出的激光模式也不利于激光切割, 所以传统激光切割步骤在切割厚板时,不具备优势。金属激光切割机切割厚板的存在以下技术难点:
1、准稳态点火过程维持比力难题。金属激光切割机现实切割过程中,能切透的板厚是有限的,这与切割前沿铁不能不变点火亲昵有关。点火过程要能持续进行,切缝顶部的温度必须达到燃点。单独靠铁氧点火反映开释的能量,现实上不能确保点火过程持续进行。一方面,是由于切缝被喷嘴喷出的氧流陆续冷却,降低了切割前沿的温度:另一方面,点火形成的氧化亚铁层覆盖在工件表表,故障氧的扩散,当氧的浓度降低到肯定水平时,点火过程将会熄灭。选取传统汇聚性光束进行激光切割时,激光束作用于表表的区域很幼,由于激光功率密度很高,所以不仅仅在激光辐射的区域,工件表表温度达到了燃点,并且由于热传导,一个更宽的区域达到了燃点温度。而氧流作用于工件表表的直径要比激光束直径要大。这批注不仅在激光辐射区域,
要产生强烈地点火反映,并且在激光束照射的光斑表围也要同时产生点火。厚板切割时,切割速度相当慢,工件表表铁氧点火的速度要比切割头前进的速度快。点火持续一段功夫后,由于氧的浓度降落,而导致点火过程熄灭。只有当切割头前进到该地位时,点火反映又沉新起头。切割前沿的点火过程是周期性地进行,这样就会导致切割前沿的温度颠簸,隐语质量变差。
2、板厚方向氧纯度和压力难以维持恒定。金属激光切割机厚板切割时,氧纯度降落也是影响隐语质量的沉要成分。氧流的纯度对切割过程有强烈影响。当氧流纯度降落0.9%,铁氧点火率将降落10%;纯度降落5%时,点火率将降落37%。点火率降落将大大削减了点火过程输入到切缝中的能量,降低了切割速度,同时切割面液态层中铁的含量增长,从而增大到熔渣的粘性,导致熔渣排出难题,这样在隐语下部就会出现严沉的挂渣,使隐语质量变得难以接受。为了维持切割不变进行,要求在板厚方向切割氧流的纯度及压力要根基维持恒定。传统激光切割工艺中,时时使用通常锥形喷嘴,这种喷嘴在薄板切割中能满足使用要求。但在切割厚板时,随着供气压力增大,喷嘴的流场中容易形成激波,激波对切割过程有很多风险,降低氧流的纯度,影响隐语质量。

解决这个问题通常有三种法子:
(1)在切割氧流周围增长预热火焰;
(2)在切割氧流周围增长辅助氧流;
(3)合理设计喷嘴内壁, 改善气流流场特点。