光纤激光切割机常见问题与解决办法

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光纤激光切割机常见问题与解决办法

切割碳钢问题汇总：

激光切割是利用经准直镜、聚焦镜的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将材料割开，属于热切割。在切割条件正常的情况下，切割碳钢效果（如下图所示）应是无毛刺，牵引线一致。

         

但在实际过程中因操作调试不当，可能会出现以下问题，可参照进行排除和调整。

1、底部的牵引线有很大的偏移，底部的切口更宽

可能原因

（1）进给速率太高（2）激光功率太低（3）气压太低（4）焦点太高

解决方法

（1）减小进给速率（2）增加激光功率（3）加大气压（4）降低焦点

2、底面上的毛刺类似熔渣，成点滴状并容易除去

可能原因

（1）进给速率太高（2）气压太低（3）焦点太高

解决方法

（1）减小进给速率（2）加大气压（3）降低焦点

3、连在一起的金属毛刺可以作为一整块被除去

可能原因

焦点太高

解决方法

降低焦点

4、底面上的金属毛刺很难除

可能原因

（1）进给速率太高（2）气压太低（3）气体不纯（4）焦点太高

解决方法

（1）减小进给速率（2）加大气压（3）使用更纯的气体（4）降低焦点

5、只在板材切口处一边上有毛刺

可能原因

（1）喷嘴对中不正确（2）喷嘴口有缺陷

解决方法

（1）对中喷嘴（2）换喷嘴

6、材料从上面排出

可能原因

（1）功率太低（2）进给速率太高（3）焦点不对

解决方法

出现此情况立即按暂停按钮，以防止熔渣飞溅到聚焦镜上。然后增加功率，减小进给速率，调焦点。

7、工件未切透

可能原因

（1）加工气体错误（N2）（2）进给速率太高（3）功率太低

解决方法

（1）出现此情况立即按暂停按钮，以防止熔渣飞溅到聚焦镜上

（2）使用氧气作为加工气体（3）减小进给速率增加功率

8、切割表面不精密

可能原因

（1）气压太高（2）喷嘴损坏了（3）喷嘴直径太大（4）材料不好

解决方法

（1）减小气压（2）更换喷嘴（3）安装合适的喷嘴

（4）使用表面平滑均匀不生锈的材料

9、无毛刺，牵引线倾斜，切口在底部变得更狭窄

可能原因

进给速率太高

解决方法

减小进给速率

10、切割表面纹路非常粗糙

可能原因

（1）焦点太高（2）气压太高（3）进给速率太低（4）材料太热

解决方法

（1）降低焦点（2）减小气压（3）增加进给速率（4）冷却材料

1、电容变零报警：

可能原因;

（1）陶瓷环非我们原装陶瓷环，质量存在问题。（2）SMA线或者绿色电容线有断裂。

（3）陶瓷环接触点有问题。（4）气体带水，导致陶瓷环上面有水。

（5）切割头喷嘴组件上铜触点松动。（6）放大器故障

解决方法

（1）更换原装陶瓷环（2）更换新线（3）更换新陶瓷环

（4）确保气体无水（5）更换或焊接触点（6）更换放大器

2、切割头内部镜片有灰尘等杂物：

可能原因;

（1）更换或者擦保护镜片时未及时用美纹纸封闭住保护镜抽屉导致。

（2）光纤输出头插口未清理干净，可能里面有铁渣或灰尘，切割期间掉入。

（3）切割头可能密封效果差，进入脏物。

解决方法

（1）清理镜片（2）清理（3）更换切割头或用纸胶带缠绕切割头

3、切割效果突然变差

可能原因;

（1）喷嘴损坏变形。（2）内部镜片有烧点。

（3）喷嘴组件进气口堵塞。（4）切割头跑焦点或光点。

解决方法

（1）更换新喷嘴。（2）需要检查内部镜片更换或擦拭。

（3）清理进气口（4）需要更换或返厂维修切割头。

4、保护镜上有水。

可能原因;

（1）汽化器汽化流量不够，结露。

（2）空压机质量差，漏油漏水。

（3）冷干机可能未开启，空气带水。

（4）切割头结露。

解决方法

（1）增加汽化流量，更换大流量压力表。（2）建议客户保养空压机，增加过滤器或滤芯。（3）开启冷干机。（4）调节水冷机温度。

5、水冷机流量报警及温度报警

可能原因;

（1）流量报警一般是刚换过蒸馏水未排空气

（2）滤芯长时间未换太脏

（3）温度报警可能是电源电压太低

（4）冷水机冷却排风口滤网太脏

解决方法

（1）重启几次解决。（2）清理或更换滤芯。（3）检查电压。（4）清理排风口滤网。

6、切割时尺寸偏差

可能原因;

（1）切割头松动导致;  （2）客户图纸出错，（3）脉冲当量出现计算错误。

（4）齿轮箱与电机之间有间隙，（5）齿条接头未接好。

解决方法

（1）需紧固切割头。（2）需要修改图纸。

（3）重新计算。（4）重新调整间隙。5）检查并接好。

7、冷水机出现水压过低

可能原因;

（1）可能为冷水机水泵转子磨损导致水泵老化，需要更换水泵。

（2）激光冷水机冷水机供电电压不足。

（3）激光冷水机水泵里面有杂质，需要清洗水泵。

（4）激光冷水机的水流过低，也会导致冷水机出现水压过低的情况。

解决方法：

（1）需要更换水泵。

（2）激光冷水机冷水机供电电压不足，直流泵输出电压一般为22V-24V之间，若低于这个数值则，需要更换电源，而交流电机的话需要加装稳压器，或者整改冷水机供电线路（老化也会导致冷水机出现水压过低）。

（3）需要清洗水泵。

（4）激光冷水机的水流过低，也会导致冷水机出现水压过低的情况。

工件产生毛刺

可能原因;

（1）因为激光束的焦点的上下位置出现偏差。

（2）激光切割机的输出功率不够。

（3）激光切割机的线切割速度过慢。

（4）激光切割机的辅助气体的纯度不够。

（5）激光切割机的激光束的光点发生了偏移。

（6）因为激光切割机运作时间过长而产生的不稳定。

解决方法：

（1）调整焦点的位置，根据其产生的偏移位置进行调整。

（2）检查激光切割机的工作是否正常。不正常则需要及时修理维护。如果正常则要检查输出数值是否正确。

（3）及时调整并提高线切割速度。

（4）解释提高辅助气体的纯度。

（5）进行光点的调试，及时的进行调整。

（6）关闭机器重启并让机器休息。

激光切割机加工钣金出现毛刺的主要原因；当激光切割机在加工工件时，激光束照射工件表面产生的高能量使工件表面迅速汽化，并且蒸发，来实现切割的目的。但是这里有一个核心的装置，我们必须要重视，就是辅助气体。辅助气体就是在当工件照射面气化后，吹掉工件表面的熔渣，如果不使用辅助气体的话，熔渣冷却后，就会形成毛刺附在切割面上。这也是形成毛刺的主要原因。

金属激光切割机加工钣金毛刺明显怎么解决

很多客户在金属激光切割机在组装完成后，就开始投入使用，而且在使用中毛刺非常的明显，这是为什么呢？

　　建议大家，在金属激光切割机组装完成后，需要进行多次的调试，才能投入使用，这需要很专业的激光设备操作技能。在这里 激光给大家分享一下解决出现毛刺的办法；

1. 首先检查激光输出是否有问题，打的光斑是不是很圆（圆的说明激光能量的横向分布是均匀的，经过透镜徽剧之后形成的光点能量分布也更均匀一些。切割质量才好）

　　2.检查激光传输过程中的镜片是否有脏的，或者是否透镜有脏，透镜是否有肉眼不易发现的细小裂痕，这些都会影响激光功率的传输。

　　3.以上两点检查完毕，才能确定激光本身是否是良好的，之后才是工艺参数方面的调整。金属激光切割机切割不锈钢后产生的毛刺有一定硬度，很难去除的。非得耗时，还影响工件美观。最好是从根源上解决。气体的纯度要高，可以换一家质量好一点的气体供应商，气体的纯度很关键，最好不要用钢瓶气，因为经过两次灌装，纯度不好，还浪费气体。再就是把切割参数调到最佳，气压流量焦距切割速度什么的，要经过多次调整，靠机器提供的参数是割不出精美的工件的。设备+气体+参数，调整到最佳，切割出来的工件是没有毛刺的

切割会产生误差

1 、切割过程中焦点位置误差的产生 。

在切割过程中，产生焦点和被加工对象表面之间相对位置发生变化的因素很多，跟加工产品的表面光滑度也有关系、工件装夹方式、机床的几何误差以及机床长时间负载会发生变形、工件在加工过程中的热变形等都会造成激光焦点位置和理想给定位置（编程位置）发生偏差。

有些误差具有规律性，可以通过定量补偿方法进行补偿，但有些误差为随机误差，只能通过在线检测和控制来消除。

2、工件几何误差

切割机的对象为板材，由于各种原因的影响，加工对象表面起伏不平，并且在切割过程中，会产生热量，这样的话薄板零件的表面就容易变形，并且由于表面不平，也会产生激光焦点与被加工对象表面的位置与理想位置发生随机变化。

3 、工件装夹装置产生的误差

激光切割加工的工件是放在针状工作台上，由于加工误差、长时间与工件之间的磨损和激光的烧伤，针床会出现不平，这种不平也会产生薄钢板和激光焦点之间的位置的随机误差。

4、 编程产生的误差

在激光切割加工过程中，复杂曲面上的加工轨迹是通过直线、圆弧等拟合的，这些拟合曲线和实际曲线存在一定误差，这些误差使得实际焦点和加工对象表面的相对位置和理想编程位置产生一定误差。而有些示教编程系统也会引入一些偏差。

所以，像这种随机的误差是不可避免的，只能通过在线检测和控制来进行消除。

激光切割机切割精度及尺寸误差分析

切割精度是衡量机器好坏的一个重要组成部分，但是激光切割精度也不完全取决于设备本身，而是由多方面因素组成，主要有以下几大因素：

1、光束通过聚焦后的的大小。

激光束聚集后的光斑越小，切割精度越高，特别是切缝较小，最小的光斑可达0.01mm。

2、工作台的走位精度决定着切割的重复精度。

工作台精度越高，切割的精度越高。

3、工件厚度越大，精度越低，切缝越大。

由于激光光束为锥形，切缝也是锥形，厚度0.3MM的不锈钢比2MM的切缝小的多。

4、工件材质对激光切割精度有一定影响。

同样情况下，不锈钢要比铝的切割精度高，切面光滑一些。

加工尺寸有误差是在使用激光切割机进行加工时经常遇到的故障，这个故障既影响了生产效率，又增加了生产成本。造成加工尺寸误差故障的原因主要有以下方面：

1、信号线不正常。此时需要更换信号线。

2、设备和接地不良。此时需要将设备和计算机良好的接地。

3、计算机运行不正常。此时需要修理好计算机或更换计算机。

4、计算机操作系统故障或者感染了病毒。需要重装操作系统或进行病毒查杀。

5、应用软件不正常。这时需要重新安装软件和运动控制卡的软件。

6、供电不稳定或由干扰信号。此时需要加装稳压器或排除干扰信号。

7、加工程序编写不正确。此时需要检查并修复加工程序。

8、加工参数设置不正确。要重新设置正确的加工参数。

光纤激光切割机切割速度变慢的原因

切割速度变慢到底是什么引起的呢？

我们都知道用户购买光纤激光切割机的目的是为了提高生产效率，提高产品的加工质量，提升经济效益，提升市场的竞争力度，而随着光纤激光切割机使用时间的增长，切割速度变慢、切割质量变差，这两大问题常常困扰着众多用户，都会联系激光切割机厂家需求解决办法。

造成激光切割速度变慢和切割质量变差的原因有两点，一是操作工艺的要求达不到，这点在使用激光切割机几年后的用户中基本上是不存在的，那么问题就主要集中在第二点，就是光纤激光切割机的光纤激光器输出功率衰减造成的。

光纤激光器犹如人体的心脏，随着人的年龄增大，心脏的一些功能也逐渐退化，长期妥善的调养可使心脏的功能退化减慢。光纤激光器的功率也一样，是有寿命限制的，里面的一些激光配件随着时间的推移，会出现老化现象，从而出现功率衰减现象，造成切割速度变慢和切割质量变差。这个时候就需要用户及时的联系激光切割机厂家，及时将激光器返回厂家检修更换相关激光配件，使得光纤激光器的输出功率达到最初水准。光纤激光切割机可以更换核心配件激光器，而人通常是不可以更换心脏的，还是原装的好，因此大家工作生活娱乐一定要相结合，注意调养自己，避免心脏的功能过早的衰退哦！

既然我们知道了光纤激光切割机切割速度变慢、切割质量变差与光纤激光器的功率衰减有关系，那么为了增加光纤激光器的寿命用户在使用和平常的维护的注意事项必不可少。

一

光纤激光器的整个光路系统分为了外光路系统和内部光路系统，内部光路系统是密封的无需用户维护，用户需要做的是对外部光路的维护保养工作。长时间使用光纤激光切割机，功率衰减是无可避免的，我们要做好的是延缓其功率衰减，甚至是功率衰减后能够保证设备正常运行，保证产品质量。

二  

注重保证环境因素的影响，糟糕的环境使得镜片遭受污染同样会使得光纤激光切割机的功率衰减，因此要避免在加工现场出现粉尘，烟雾等。使用的辅助气体尽量保证压缩气体的质量，冷水设施的水避免受污染等。

当然在光纤激光器本身出现问题的时候这就需要及时联系激光切割机厂家，对激光器返厂检修，更换激光配件。

在了解了光纤激光切割机切割速度变慢和切割质量变差的原因后，更应该加强对激光切割设备的维护和日常保养工作，才能使得工作效率，产品质量，经济效益都得到最大的保证。

激光切割厚板技术难点分析

1. 碳钢厚板穿孔问题

在厚板加工中穿孔时间占很大比重，各激光厂商纷纷开发了快速穿孔的技术，较为有代表性的是高能穿孔（炸孔），这种方法的优点是速度快（1秒，以t16mm为例—以下相同），但缺陷是不仅影响对小形状的加工，穿孔时注入的巨大能量使板材温度升高进而影响接下来的整体切割过程。而用小功率脉冲进行穿孔的话，时间就很长（12秒），会导致切割的效率下降和单位成本的提高。

2. 切割面品质问题

图1.和图2.示出了加工中厚板时经常会遇见的切割断面，这样的切割不仅成品质量受到质疑，还会伴随着过烧和严重的粘渣出现，以致体现不出高价的激光加工机区别于其他切割手段的价值。

图1.碳钢切割面图2.不锈钢切割面

3. 整板加工稳定性问题

在对国产钢材的整板加工中，经常会出现局部区域加工不良的现象。这种现象有时很随机，即使在加工机状态良好的情况下也会出现。为了处理局部故障品而大大地影响了整个工作进度，这里对此不明原因的加工失败也给出一些笔者的分析和对策提案。

【针对上述问题的解决方案】

1. 高峰穿孔方案

就是利用占空比小的高峰值脉冲激光，辅以喷射在材料表面上的不燃油以清除开孔边缘附着物，控制脉冲的合理频率边冷却边穿孔。其特点是相对炸孔虽然时间稍长（3秒），但穿出的孔径小（约φ4mm）且开孔边缘无附着物以及入热较低，便于接下来的正常切割加工，相比普通穿孔则效率提高了4倍。图3.示出了普通穿孔、穿孔和高能穿孔的区别。

图3.高能穿孔HPP穿孔

2. 切割断面改善方案

对于碳钢来说改善切割断面的重要因素是控制对板材的入热并能保证激光照射部分的充分燃烧。三菱电机开发的K-CUT加工条件较好的完成了这一使命。图4.是在同一块国产板材上用传统条件和K-CUT条件进行切割的效果比较。而对于不锈钢来说改善切割断面的重要因素则是光束的改良（改善焦深）与辅助气体的有效利用。亮面切割技术就是改善了发振器和喷嘴所得到的结果。图5.是改善后的效果。断面上部粗糙度8μ、下部12μ堪比机械加工。

图4.碳钢中厚板K-CUT效果

图5.不锈钢中厚板亮面切割效果

3. 保证加工稳定性的方案

当前为了提高加工机的运行速度，激光机多采用俗称飞行光路的结构，即材料托盘不动而加工头在整个可加工区域内运动的形式。而为了补偿加工头与光源相对位置的变化，各厂商也尽可能保证光斑在加工范围内的一致性，使用曲率可变折射镜是普遍选择的方式。这种方法虽然结构简单却会改变焦深，使在对焦深极为敏感的中厚板切割时会显得力不从心（既要保持光斑不变又要保持焦深不变）。三菱电机采用的等长光路方式（在可加工范围内光源与加工头之间光传播路径等长）可避免焦深变化，从而使光斑和焦深都保持一致。另外对入热的重视使板材积累的热量得到控制，较好地解决了稳定性问题。

如何确定激光切割机焦点位置？

激光切割的优点之一就是光束的能量密度高，所以焦点光斑直径会尽可能的小,以便产生极微小的切缝。因为聚焦透镜的焦深越小,焦点光斑的直径就越小。对于高质量、高精度的切割,有效焦深还与透镜直径和被切材料有关，因此控制焦点和被切材料表面的位置是十分重要的。

我们从以下三个方面来分析切割焦点因材料和要求的不同而做不同的选择。

零焦距

一般常见于SPC,SPH,SS41等工件切割时使用，使用的时候切割机的焦点选在贴近工件表面，这种模式下的工件上下表面光滑度不一样，一般而言贴近焦点的切割面相对很光滑，而远离切割焦点的下表面显得粗糙。这种模式应根据实际应用中上表面和下表面的工艺要求而定。

正焦距

当你需要切割的工件为不锈钢或者铝材钢板时常用切割点在工件里面的模式。但这种方式的一个缺点是，由于焦点原理切割表面，切幅相对比切割点在工件表面大，同时这种模式下需要的切割气流要大，温度要足，切割穿孔时间稍长点。所以当你选工件的材质主要为不锈钢或者铝材灯硬度大的材质时候选用。

负焦距

因为切割点不是位于切割材料的表面也不是位于切割材料的里面，而是定位在切割材料的上方。这种方式主要使用于切割厚度高的材质。这种方式之所以将焦点定位在切割材质的上方，主要是因为厚板需要的切幅大，否则喷嘴输送的氧气极容易出现导致不足而致使切割温度下降。但这种方式的一个缺点是，切割面比较粗糙，不太实用于精密度高的切割。

在激光切割加工过程中保持激光焦点和加工对象之间的相对位置为一合理而恒定的值，就成为激光切割加工中的一项关键技术。

激光切割机镜片安装的正确步骤

操作前请将手清洗干净，最好用肥皂或者清洁剂清洗双手，这个是正常操作切割机镜头的良好习惯。切勿直接使用裸手接触镜片，应带上专用的手套操作，防止手指印留在镜头上影响精确度。

第一步：操作前请将手清洗干净，最好用肥皂或者清洁剂清洗双手，这个是正常操作切割机镜头的良好习惯。切勿直接使用裸手接触镜片，应带上专用的手套操作，防止手指印留在镜头上影响精确度。

第二步：镜头置放的时候应注意平稳以免滑落摔坏，同时注意镜头的凸面朝上的平放在平稳干净的桌面上。同时注意检查桌面无杂物，以免混乱或者影响镜头的操作环境。

第三步：激光切割机镜头慎防潮湿，也不能使用传统吹气的方式拭擦镜头，更不能使用热气同对镜头吹起，以免受热骤变而破坏镜头。镜头属于高精密的一起，温湿度受到严格的控制，以免影响镜头表面保护膜和光学精度。

第四步：激光切割机镜片组装好后注意镜片的清洁和去尘，最好使用净空气喷枪清洁，勿用普通的喷枪。

第五步：切割机镜头须保持绝对的干净，且莫用手直接摸镜头表面，也严格防止其他非指定物品直接接触镜头表面。在镜头的清洗保养中应用专业的拭擦纸轻轻从侧边往另一边慢慢拉动，以免刮花镜头表面。

         

吕工

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