有效的不銹鋼雷射切割：詳細概述

CNC 雷射切割機使用適當的工具來處理不銹鋼，快速、精確地製造出適當形狀的零件。它可以保護材料免受熱量的影響，同時阻止加工硬化的產生並減少額外精加工步驟的需要。這個過程可以產生高效、精確的結果以及乾淨的結果。然而，操作員必須小心處理材料並了解其特性。

不銹鋼家族包括多種合金類別，適用於 激光切割 並塑造複雜的圖案。其中包括奧氏體、鐵素體、馬氏體 沉澱硬化以及複式等級。該合金系列將鐵與碳和鉻結合在一起，同時添加了鎳鉬和鈦等其他元素。 

此外，添加矽和硫與非金屬材料結合有助於優化性能以滿足不同的要求。一般來說，每種不銹鋼等級都具有獨特的特性，這些特性在工作操作過程中變得明顯。這些合金表現出優異的耐腐蝕性、磁性和加工硬化敏感性。乾淨的雷射切割需要了解材料的特定特性，這決定了切割過程的必要調整。

在本文中，我們將透過重點介紹客製化雷射切割不銹鋼的製程、優化技巧和行業相關應用來詳細概述客製化雷射切割不銹鋼。

 

不銹鋼雷射切割：其工作原理是什麼？

不銹鋼雷射切割

在 Prolean Tech，我們採用先進的 CO2、Nd 和 Nd:YAG 雷射來切割複雜的設計和各種 激光切割材料 如非金屬材料，如熱塑性塑膠、陶瓷、玻璃纖維和橡膠。您可以聯絡我們的專家以獲得客製化的不銹鋼雷射切割服務。讓我們討論一下如何有效地雷射切割不銹鋼：

1. 選擇正確的雷射類型：然而，二氧化碳和光纖雷射都是首選。用於切割薄 不銹鋼板 對於厚度約為 (< 8 毫米) 的材料，光纖雷射的效率更高。
2. 設定正確的功率輸出：根據您的特定切割要求所需的最低等級設定雷射機的功率。 
3. 檢查機器設定：為了實現正確的機器設置，請遵循製造商的指導和提供的說明。檢查功率設定時請注意焦距調整，並保持光學元件清潔以獲得適當的空氣或氣體輔助。
4. 執行測試切割：將檢查樣本放在桌上，然後撕開，進行多次測試切割。遵循起始建議，然後每次調整一個增量。此外，研究機器設定的不同變化對切割品質造成的變化。
5. 對新材料進行切割：進行試切後，您應該對新材料運行精確切割操作。

 

用於切割不銹鋼板的雷射切割機類型

激光切割機

• 二氧化碳雷射切割機
• 光纖激光切割機
• Nd:YAG（摻釹釔鋁石榴石）和 Nd:YVO（摻釹釩酸釔）雷射器
• 直接二極體雷射
• 高密度等離子切割機

 

雷射可切割不銹鋼的類型

雷射切割零件的不銹鋼類型

多種合金相容 鋼材雷射切割 如果特定的機器參數與足夠的功率和受控條件相結合。雷射可切割不銹鋼的主要類型包括：

奧氏體不銹鋼： 奧氏體的面心立方結構使其不具有磁性。此等級通常屬於 300 系列，由於其鎳含量較高，因此能夠保持其結構。錳和氮一起作為 200 系列鋼合金的結構成分。這些鋼材具有優異的耐腐蝕性能以及卓越的加工硬化特性。

馬氏體不銹鋼： 400 系列中存在兩種類型的馬氏體不銹鋼：高碳和低碳。它是可熱處理不銹鋼，可透過淬火處理達到硬度。由於這些鋼的抗腐蝕性能和韌性較差，因此加工起來比較困難。然而，由於其鎳含量低，它能夠更有效地抵抗加工硬化過程。

鐵素體不鏽鋼： 400 系列中的鐵素體不銹鋼具有天然的熱處理性，無需額外努力即可獲得硬度。這些不銹鋼在高溫應用中仍能保持其性能。但是，這些無法承受低溫條件。刀片鋼名稱 430 是該組中不銹鋼的典型例子。這些鋼不能焊接。

這三種不銹鋼除了耐腐蝕性和硬度水平外，還表現出不同的加工硬化行為特性。了解材料的差異使您能夠選擇適合雷射切割應用的材料。

 

雷射能對不銹鋼做些什麼？

雷射切割金屬零件

雷射切割技術為不銹鋼專案帶來多重好處。傳統的生產技術既需要施加特定的力，又會導致材料變形，而雷射切割技術可以避免這些影響。雷射切割加工的成品具有光滑的融合邊界，幾乎不需要後製。 

此方法的單次加工深度可達100毫米，在處理大型物件時可提供最佳效果，以達到快速且有效率的生產。說到雷射打標不銹鋼，有兩種核心技術：消融和退火。 

燒蝕中的雷射技術透過汽化消除金屬表面的材料。在雷射退火過程中，該過程會加熱下方的金屬，而不會顯著影響表面上的保護性氧化鉻層。雖然需要掌握技能以防止材料損失，但可以透過退火實現清晰的標記。

不銹鋼可以用雷射雕刻，但該過程不可避免地會導致不同顏色的表面變色。當該過程完成後，它會去除改變金屬外觀的表面氧化物層。

此外，雷射蝕刻還能使操作員在製程中保持更高程度的控制。對不銹鋼表面以下進行雷射處理可使材料熔化或退火，但不會損害其保護性氧化層。在這個過程中，只有極少量的氧氣可以通過，從而在金屬表面下產生黃色或棕色的污漬。雷射退火技術起著精確清理過程的作用。因為它不會扭曲外觀，同時提供乾淨的結果。

 

不銹鋼雷射切割常見問題及解決方案

雷射切割部件中的毛邊形成

只要每個操作參數都正確優化，不銹鋼雷射切割就能產生準確清晰的線條，同時保持最小的熱損傷。氣體輔助系統可防止雷射路徑上積聚碎片，從而保護雷射路徑。然而，有時該過程可能會導致一些技術故障。該系統允許操作員識別問題並進行調整以獲得更好的性能。

切口兩側滴水過多： 如果切割機的運作溫度過高，則容易出現兩種尺寸的切割都出現過度滴落的問題。要解決此問題，請嘗試增加進給速度並改善空氣輔助冷卻，同時略微抬高焦點位置。

切口一側滴水： 未對齊的空氣輔助噴嘴產生的滴水僅影響切割表面的一側。正確居中的噴嘴將解決這個問題。

切口邊緣有小滴水： 可見的液滴表明焦點需要向下調整，並且進給速率需要降低。若要解決這些問題，請調整焦點位置或降低進給速度。

可見熔體向上飛濺： 快速進給速度和強力空氣輔助操作都會產生這樣的問題。降低進給速率和降低空氣輔助的組合可防止飛濺。

傷口處出現黃色或棕色污漬： 當氮含量低或氧氣污染了氮供應時，就會發生染色。升級氮氣供應並清除污染物將解決此問題。

了解並糾正已發現的問題後，您可以獲得不銹鋼最佳的雷射切割效果。

 

哪些行業適合採用不銹鋼雷射切割？

雷射切割精密零件

不銹鋼雷射切割通常用於以下領域：

• 航空零件
• 汽車零件
• 醫療器械
• 電子產品
• 建設
• 送電
• 食品和飲料

Prolean Tech 是中國領先的按需製造公司。我們的銷售和服務網絡遍佈全球 40 多個國家。我們為 1000 多家企業提供一站式解決方案、設計建議/改進以及根據其獨特需求選擇正確技術和材料的指導。 

 

優化雷射切割不銹鋼的技巧

優化雷射切割工藝

雷射切割機的操作需要密切注意許多操作變數。但是，如果您不確定哪些參數最適合您的項目，您可以聯絡我們的專家。它們為您提供指導，幫助您選擇正確的參數並改進設計，以獲得高品質的結果。以下是一些你應該記住的技巧 激光切割優勢:

正確調整鼓風機：必須對鼓風機進行適當調整，以確保無故障運作。操作員應監控重要事件：過多的氣流將材料向上揚起，從而引起迴濺；氣流不足時，光學元件會被遮擋。當鼓風機的中心位置不正確時，其對稱間隙就會受到影響。

設定正確的焦深：您需要仔細監視焦場的深度。精確測量切口尺寸和形狀使您能夠保持卓越的切割性能。

保持光學元件清潔：當光學元件不清晰時，切割就會變形。髒的光學元件會影響零件尺寸並導致精度降低。 

監測氮氣流量：操作氮氣驅動的鼓風機時，請務必檢查切口是否有氧化跡象，氧化跡象表現為黃色和棕色污漬。氮氣流量似乎不夠，因為它會導致整個切割區域受到氧氣污染。

檢查熱影響區：檢查切口周圍，識別大面積熱損傷，表現為材料變色或熔化。您可能需要調整進給率並降低雷射功率等級。

建議始終以製造商指導作為基準設定來啟動不銹鋼應用。在每個步驟中，緩慢增加參數，這樣可以觀察單一過程的變化。如果您仍然遇到問題，請聯絡我們的工程師來解決這些問題。

 

雷射切割不銹鋼的重要因素

影響雷射切割不銹鋼的因素

不同的因素決定了雷射切割不銹鋼材料的品質。以下是需要考慮的關鍵參數：

不銹鋼的切割公差：雷射切割精度取決於機器的限制和設備配置元素。主要公差包括：

• 切口寬度：雷射切割的切口或切割寬度保持在 1 毫米以下，因此精度較高。
• 尺寸公差：大多數機器允許成品的尺寸存在約 0.005 英吋的差異。
• 定位公差：雷射位置控制的準確性代表了切割精度的根本方面。現代雷射切割機在定位方面保持了卓越的精度，從而帶來了可預測的結果。

 

雷射切割不銹鋼的最大厚度

雷射切割零件厚度測量

雷射可切割的最大厚度取決於雷射的類型及其功率： 

• CO2 雷射： 使用標準雷射技術可以成功切割厚度達 1 英吋（25.4 毫米）的不銹鋼片。
• 光纖雷射： 現代光纖雷射技術可以切割厚度超過 1.2 英吋（30 毫米）的不銹鋼。更高的厚度對切割速度和品質性能都帶來了挑戰。

 

了解不銹鋼雷射切割機的成本

雷射切割機成本明細

不銹鋼的定價結構 鋼材雷射切割機 根據其技術能力和設計特點，其範圍廣泛。入門級 SculptfunS9 的價格範圍僅為 300 美元。中型、重型不銹鋼雷射切割機的起價約為 3,000 美元。高端工業機器的價格超過了 30,000 美元的門檻。

光纖雷射的購買成本通常比CO2雷射高出5到10倍。這些設備提高了效率，同時降低了電力和服務運作費用。 CO2 雷射的峰值功率容量為光應用提供了價值，因為光纖雷射尚未達到同等的性能。

此外，還有其他類型的雷射切割機，例如Nd：YAG（摻釹釔鋁石榴石）和Nd：YVO（摻釹釩酸釔）雷射以及直接二極體雷射。 Nd：YAG/Nd：YVO 雷射是固態設備，通常是摻釹晶體的變體。由於電力需求高，因此成本相對較高。而直接二極體雷射則利用半導體結產生雷射來切割厚板。這些產品有多種選擇，波長一般在 900 至 1,100 nm（0.9 至 1.1 μm）左右，並且由於結構緊湊，通常價格更便宜。

 

CO2 與光纖雷射：不銹鋼切割的主要區別

CO2 與光纖雷射切割

當涉及到 CO2 雷射與光纖雷射與光纖雷射相比，CO2雷射切割不銹鋼產生的光束相對較粗。它們可以產生更高的功率，通常在 100+ kW 範圍內。雖然二氧化碳雷射價格較便宜，但維護成本較高。另一方面，光纖雷射切割不銹鋼提供的功率有限（2-15 kW），但切割速度明顯更快。它們的窄光束可以更有效地將能量聚焦在切割點，使進給速度比二氧化碳雷射快 20 到 4 倍。

表： 比較光纖雷射和 CO2 雷射切割不銹鋼的性能：

激光類型	光纖激光器	二氧化碳激光器
波束寬度	較小的光束， 大約一半 二氧化碳的大小 激光器	更大的光束， 約 600 µm
切割速度	更快（4 至 6 倍 比二氧化碳少）由於更多 精密光束	速度較慢，尤其是在較薄的 物料
精密	更高的精度和 細節	精度越低越好 較厚的材料
能源效率	4到6倍效率更高 比 CO2 雷射	效率較低，較高 運營成本
氣體要求	需要更多氮 切割氣體	使用二氧化碳或 氮氣
初始成本（CAPEX）	前期成本較高 設備數量	較低的初始成本 設備
運行成本（OPEX）	由於能源效率而降低持續成本	持續成本較高 每切割長度
最適合	薄至中等厚度不銹鋼切割	更厚的材料和 低精度切割

 

ProleanTech 如何協助實現不鏽鋼雷射切割

Prolean Tech 雷射切割服務

ProleanTech 提供可靠、精確的 雷射切割服務 適用於不銹鋼（此處不限於）。使用先進的二氧化碳和光纖雷射器，我們可以對不同材料、設計和厚度進行精確切割。

我們的團隊會仔細調整雷射設定（如功率和焦點）以滿足每個專案的需求。根據需要，使用氮氣或氧氣等輔助氣體，我們可以提供乾淨、光滑的邊緣和更快的切割速度。

ProleanTech 憑藉快速的交貨時間、專家支援和對品質的關注，讓客戶可以輕鬆獲得符合其確切規格的客製化不銹鋼零件。

 

常見問題解答

問題 1：雷射可以切割多厚的不銹鋼？ 

雷射切割可以精確切割厚度達 25 毫米的不銹鋼。通常，光纖雷射器能夠切割高達 12 毫米的材料，而二氧化碳雷射可以更有效地切割更厚的材料。

問題2：雷射切割不銹鋼使用哪一種氣體？ 

氮氣或氧氣通常用於雷射切割不銹鋼。氮氣適合於乾淨的切割，而氧氣適合於更快的切割並產生更多的熱量，但會導致氧化。

Q3：切割不銹鋼需要多大的雷射功率？ 

所需功率取決於不銹鋼的厚度。一般來說，對於較薄的板材，1kW 的功率就足夠了，而較厚的不銹鋼（超過 10 毫米）可能需要 2 至 6kW 的功率。

Q 4：您能用雷射切割不銹鋼嗎？ 

是的，透過正確的機器設定、雷射類型和氣體，不銹鋼可以有效地進行雷射切割。光纖和二氧化碳雷射通常用於將不銹鋼切割和塑造成有用的產品。

問題 5：最適合雷射切割的不銹鋼是什麼？ 

奧氏體不銹鋼，特別是 304 和 316 級，由於其高耐腐蝕性和可成型特性而成為最常用且最容易加工/切割的不銹鋼。