淺析激光切割常見問題及處理方法

李鑫 馬鵬鵬

◆摘? 要：激光切割具有速度快、柔性好、范圍廣的優(yōu)勢，現如今已經被廣泛的應用到各領域的生產過程中，在半導體器件生產中也是經常使用，但是在生產過程中也經常會遇到一些問題，例如切割不透和尖角燒蝕的問題。為此我們要加強對激光切割技術的熟練應用，對使用過程中出現的問題進行分析，妥善處理。

◆關鍵詞：激光切割;問題;處理;光路;優(yōu)化

隨著激光技術的不斷發(fā)展，我國的激光切割技術和傳統(tǒng)的激光切割技術相比有很多的進步，但是卻依舊存在著成本大等一系列的問題，這無疑增加了企業(yè)的成本。通過研究調查發(fā)現，我國的激光切割技術還并不完善，而一些問題的存在也在一定程度上影響到了產品的切割質量。

一、激光切割常見問題

1.尖角燒蝕問題。在激光切割過程中最常見的問題尖角燒蝕，出現這種問題的最根本原因就是溫度升高，激光束移動的速度是呈現一個先降低在加速的趨勢，因此在尖角區(qū)域的時間會更長，但是激光束的能量保持不變，一直處于工作狀態(tài)，尖角一直處于高能量的聚集，此處的溫度持續(xù)性升高。另外尖角處的散熱面積小，熱量消散效果差，加上輔助氣體的沖刷，極易導致尖角燒蝕現象。

2.切割不透問題。由于激光切割是一個是十分復雜的過程，在切割過程中經常會出現切口不光滑或者不透的現象，造成這樣的問題的原因有很多，最常見的原因就是激光的功率下降、切割速度過快、電壓不穩(wěn)、光路不正，除此之外材料問題本身也會導致切割不透。所以為了提高切割質量，技術人員對每一環(huán)節(jié)都應該細心的準備，研究制定處置方案。

3.激光不出光問題。激光切割也經常會出現不出光的現象，在半導體產品的生產中，由于對產品的精度和質量都非常高，經常會出現激光不出光的想象，當發(fā)聲這種故障時一定要冷靜應對，認真分析原因，經常的故障有燈管老化造成的激光功率下降，電流變小致使輸出變小，激光器內灰塵太多導致鏡片污染，不透光現象產生，因此在日常的維護中，相關技術人員要嚴格做好維護工作，合理操作激光切割設備，通過不斷經驗總結才能讓激光切割順利進行。

4.切割不連續(xù)問題。在實際操作中經常性出現切割不連續(xù)的問題，這種問題的產生主要是由于編程不合理產生的，例如在編制激光程序時，應該封閉的地方沒有封閉，導致切割局部與整體還有連接，如果進行手動補救容易造成產品樣本的損壞，以至于產品的整體不合格。激光切割中的氣體輔助也是可能造成切割不連續(xù)的現象，輔助氣體把融化的金屬吹出了切縫，當輔助氣體使用完畢設備自動停止了運動，氣體更換結束后再繼續(xù)切割，這樣的切割方式容易造成切割軌跡不連續(xù)的問題。

二、激光切割常見問題的處理

1.調整激光切割路線。分析產品尖角被燒蝕的原因有溫度和速度兩個原因，所以在處理這一問題的時候嗽躚要調整激光的切割路線，保證切割有較大幅度的速度變化。例如在切割中可以按照繞行圓弧路線保證切割速度穩(wěn)定，同時也能促使在空走圓弧時，另一邊已經完成切割工作的機器溫度冷卻下來，此時也能讓尖角所處的熱量不過于集中，最終保證了尖角切割處完整光滑。另外也可以用增加補加方式進行，可以在切割尖角的時候增加一小塊補加，保證尖角不被燒蝕，同時尖角尺寸不會發(fā)生改變。

2.全面檢查激光器。可以采用檢查外光路的傳輸鏡片有沒有污染，對已經受到污染的鏡片進行清洗或者更換后，如果還出現切割不透的現象就要對激光光路或者激光器本身進行調整。在光路的調整過程中注重調整光束的焦點和被加工材料的相對位置，同時也要注重被切割材料的表面光潔度，對不光潔的材料進行適當的打磨，去除涂吸光材料，這樣就可以避免出現反光率高的問題。

3.對激光器功率進行調整。激光切割過程中出現不出光或者激光能衰減問題，一定要按照相關步驟對機器進行有效的檢查，就一定能找到合理的解決辦法。一般遇到此類問題，通常會按以下步驟解決問題：首先是檢查水循環(huán)是否正常，若水循環(huán)出現問題，需要首先解決水循環(huán)問題，一般情況下不要輕易人工短接水保護后使用設備。接著就是點擊預調，主要是看激光器供電是否異常。然后就是用無水乙醇清洗鏡片，至于那些受損或者已經被污染的鏡片，一定要及時進行更換。最后就是更換激光器，目的是通過重新設置激光輸出能量，從而有效解決激光功率低的系列問題。

4.完善激光切割編程。如果出現切割不連續(xù)的問題，分析編程方面的原因主要是相關技術人員缺乏一定的編程專業(yè)素養(yǎng)，從而使得在工作中，總是犯一些細節(jié)性的錯誤。為此，在實際工作過程中，就要加大對技術人員的培訓和監(jiān)督管理。比如：對于一些細小的需要切割下來的工件，在一整套編程的程序還沒有執(zhí)行完的情況下，它們往往會翹起來，切割頭在移動的過程中會碰到它們，容易造成切割頭被撞壞。這在編程的時候把這些細小的工件設置成微連接，使得在切割的軌跡走完之后工件上仍然有一個微小的連接點與母材相連，就能有效避免此問題。而取下這些細小的工件，只需要稍微用一點力破壞這個微連接即可。

參考文獻

[1]張建達.激光加工技術在工程機械制造中的應用探討[J].科學技術創(chuàng)新，2019（14）.

[2]丁志鵬，江明，游瑋，梁兆東，馮海生，葛景國.基于Matlab的六自由度工業(yè)機器人運動學逆解分析及仿真[J].四川理工學院學報（自然科學版），2019（01）.

[3]丁偉，吳德林.前瞻擬合速度優(yōu)化技術在激光切割中的應用[J].煤礦機械，2018（10）.

[4]王德倉，辛立軍.激光高速切割工藝對薄板切割質量的影響[J].熱加工工藝，2018（03）.

[5]龔立新，周鵬飛，胡金龍，孫健.一種三維激光切割機激光頭旋轉機構的創(chuàng)新設計[J].鍛壓裝備與制造技術，2013（04）.