激光切割机喷嘴的选择由多个因素决定,例如材料类型、板材厚度、切割目标(速度、表面质量、无色切割)、机器功率和气体条件等。下文详细介绍各个因素,旨在帮助用户在实际生产中快速选择和优化喷嘴。
决策点
要切割什么材料?(碳钢/不锈钢/铝/其他)板材厚度范围是多少?(薄板/中板/厚板)速度是最重要的目标吗,还是边缘质量/无色切割是优先考虑的?该机器的激光功率和气源能力是多少?(功率更高的机器可以支持更大的直径和更高的压力。)氧化变色可以接受吗?(O2可以加速碳钢,但会引起氧化变色。)
确定以上问题后,根据以下分类建议快速选型。按材质和厚度分类的建议(行业通用参考):
一、低碳钢
助燃气体:常使用氧气来提高切割速度,并利用氧化作用辅助切割。喷嘴类型:单层或双层均可,较厚的板材最好使用双层喷嘴,以增强除渣和冷却效果。尺寸建议:薄板(≤3mm)可采用1.0~1.5mm;中厚板(3~12mm)采用1.5~2.5mm;厚板(>12mm)建议采用≥2.5mm。
如果优先考虑速度,而对颜色要求不高,可以选择较大的直径和氧气辅助切割;如果要求表面光滑,可以适当降低速度或进行后处理。
二、不锈钢
助燃气体:高纯度氮气,用于无氧化、无色切割。喷嘴类型:优选双层喷嘴,保证稳定的高压氮气流量和切口冷却。建议尺寸:对于薄到中厚的材料,通常使用 1.0–2.0 毫米;对于更厚的材料,将尺寸增加到 2.0–2.5 毫米并增加气体压力。
氮气对洁净度和压力的要求较高,气源的质量直接影响切割边缘的颜色和光滑度。
三、铝和铝合金
助燃气体:最好使用高压氮气(压缩空气是一种经济有效的选择,但可能会导致轻微变色)。喷嘴类型:双层喷嘴对高导热材料有优势(改善冷却和除渣)。尺寸建议:通常使用1.5-2.5毫米。对于较厚的板材,请向上调整并使用更大的功率和压力。
铝散热快,熔点低,因此需要适当的功率和较高的气体压力,以防止炉渣粘附。
四、其他实用的选择规则
薄板(≤3mm)→小直径(0.8-1.5mm),优选单层(适用于窄间隙和高精度)。中厚板(3~12mm)→中直径(1.5~2.0mm),根据材质选择气体及单双层切割。厚板(>12mm)→大直径(≥2.5mm),优先采用更高气体压力的双层切割或氧气辅助切割(适用于碳钢)。大功率机床/连续生产线→优先采用铜喷嘴和双层结构,以延长使用寿命和提高稳定性。需要无色切割(例如,用于食品、医疗或装饰应用的不锈钢)→高纯度氮气+小直径双层切割,以优化表面光洁度。
五、调试和验证技术
量产前试切:对于新材料或新厚度,进行1-3次试切,记录最佳喷嘴直径、气压、功率、速度,并创建工艺图。观察割缝和底部熔渣:如果底部熔渣过多,请增加气压或使用更大的喷嘴直径。如果割缝发黑或氧化严重,请改用氮气或降低氧气流量。注意镜片和喷嘴的寿命:不要犹豫更换喷嘴;扩大喷嘴直径或边缘烧坏会很快影响产品的一致性。
气源质量:氮气必须清洁无油,压缩气体必须经过过滤、干燥处理,否则会造成喷嘴堵塞、镜片污染。
六、快速检查表(选择前的最终确认)
材料类型和厚度是否明确定义?速度还是表面质量是主要目标?机器的动力和气体能力(压力/流量/纯度)是否与所选喷嘴兼容?是否计划进行试切来确认参数?
选择喷嘴时,需要考虑材料、厚度、切割目标和机器性能。薄板建议使用小直径喷嘴,厚板建议使用大直径喷嘴。对于无色/高光泽表面,建议使用高压氮气喷嘴和双层喷嘴。对于高功率和连续生产,建议使用铜喷嘴和双层结构喷嘴。最可靠的方法是通过试切建立工艺卡,然后根据实际操作数据优化工艺。