Lézeres vágásAlkalmazás
A gyors axiális áramlású CO2 lézereket leggyakrabban fémanyagok lézeres vágására használják, elsősorban jó sugárminőségük miatt.Bár a legtöbb fém visszaverő képessége a CO2 lézersugárra meglehetősen magas, a fémfelület reflexiós képessége szobahőmérsékleten növekszik a hőmérséklet és az oxidációs fok növekedésével.Ha a fémfelület megsérül, a fém visszaverő képessége közel 1. Fémlézeres vágáshoz nagyobb átlagos teljesítmény szükséges, és csak a nagy teljesítményű CO2 lézereknél van ez a feltétel.
1. Acélanyagok lézeres vágása
1.1 CO2 folyamatos lézervágás A CO2 folyamatos lézervágás fő folyamatparaméterei közé tartozik a lézerteljesítmény, a segédgáz típusa és nyomása, a vágási sebesség, a fókuszpozíció, a fókuszmélység és a fúvóka magassága.
(1) Lézerteljesítmény A lézerteljesítmény nagymértékben befolyásolja a vágási vastagságot, a vágási sebességet és a bemetszés szélességét.Ha más paraméterek állandóak, a vágási sebesség a vágólemez vastagságának növekedésével csökken, és a lézerteljesítmény növekedésével nő.Más szóval, minél nagyobb a lézerteljesítmény, minél vastagabb a vágható lemez, annál nagyobb a vágási sebesség és annál valamivel nagyobb a bemetszés szélessége.
(2) A segédgáz típusa és nyomása Alacsony széntartalmú acél vágásakor CO2-t használnak segédgázként a vas-oxigén égési reakció hőjének hasznosítására a vágási folyamat elősegítésére.A vágási sebesség nagy és a bemetszés minősége jó, különösen a ragadós salak nélküli bemetszés érhető el.A rozsdamentes acél vágásakor CO2-t használnak.A salakot könnyű felragasztani a bemetszés alsó részére.Gyakran alkalmaznak CO2 + N2 kevert gázt vagy kétrétegű gázáramot.A segédgáz nyomása jelentősen befolyásolja a vágási hatást.A gáznyomás megfelelő növelésével a gázáramlási lendület növekedése és a salakeltávolító képesség javulása miatt ragadós salak nélkül növelhető a forgácsolási sebesség.Ha azonban túl nagy a nyomás, a vágási felület érdes lesz.Az oxigénnyomás hatását a metszésfelület átlagos érdességére az alábbi ábra mutatja.
A testnyomás a lemezvastagságtól is függ.Alacsony széntartalmú acél 1 kW-os CO2 lézerrel történő vágásakor az oxigénnyomás és a lemezvastagság közötti összefüggést az alábbi ábra mutatja.
(3) Vágási sebesség A vágási sebesség jelentős hatással van a vágás minőségére.Bizonyos lézerteljesítményi feltételek mellett alacsony széntartalmú acél vágásakor megfelelő felső és alsó kritikus értékek vannak a jó vágási sebességhez.Ha a forgácsolási sebesség nagyobb vagy kisebb, mint a kritikus érték, salak ragadhat.Ha a vágási sebesség alacsony, az oxidációs reakcióhő hatásideje a vágóélen meghosszabbodik, a vágás szélessége megnő, és a vágási felület érdes lesz.A vágási sebesség növekedésével a bemetszés fokozatosan szűkül, amíg a felső bemetszés szélessége megegyezik a folt átmérőjével.Ekkor a bemetszés enyhén ék alakú, felül széles, alul keskeny.Ahogy a vágási sebesség tovább növekszik, a felső bemetszés szélessége tovább csökken, de a bemetszés alsó része viszonylag szélesebbé válik, és fordított ék alakúvá válik.
(5) Fókuszmélység
A fókuszmélység bizonyos hatással van a vágási felület minőségére és a vágási sebességre.Viszonylag nagy acéllemezek vágásakor nagy fókuszmélységű gerendát kell használni;vékony lemezek vágásakor kis fókuszmélységű gerendát kell használni.
(6) Fúvóka magassága
A fúvóka magassága a segédgáz fúvóka végfelülete és a munkadarab felső felülete közötti távolságra vonatkozik.A fúvóka magassága nagy, a kifújt segédlégáram lendülete könnyen ingadozható, ami befolyásolja a vágás minőségét és sebességét.Ezért lézeres vágáskor a fúvóka magassága általában minimális, általában 0,5–2,0 mm.
① Lézeres szempontok
a.Növelje a lézer teljesítményét.Erősebb lézerek kifejlesztése közvetlen és hatékony módja a vágási vastagság növelésének.
b.Impulzus feldolgozás.Az impulzuslézerek nagyon nagy csúcsteljesítményűek, és képesek áthatolni vastag acéllemezeken is.A nagyfrekvenciás, keskeny impulzusszélességű impulzusos lézervágási technológia alkalmazásával vastag acéllemezek vághatók a lézerteljesítmény növelése nélkül, és a bemetszés mérete kisebb, mint a folyamatos lézervágásnál.
c.Használjon új lézereket
②Optikai rendszer
a.Adaptív optikai rendszer.A különbség a hagyományos lézervágástól, hogy nem kell a fókuszt a vágási felület alá helyezni.Ha a fókuszpozíció néhány millimétert felfelé és lefelé ingadozik az acéllemez vastagságának iránya mentén, az adaptív optikai rendszerben a fókusztávolság a fókuszpozíció eltolódásával változik.A gyújtótávolság felfelé és lefelé történő változása egybeesik a lézer és a munkadarab közötti relatív mozgással, aminek következtében a fókuszpozíció felfelé és lefelé változik a munkadarab mélysége mentén.Ez a vágási folyamat, amelyben a fókuszpozíció a külső körülmények hatására változik, kiváló minőségű vágásokat eredményezhet.Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a vágási mélység korlátozott, általában nem haladja meg a 30 mm-t.
b.Bifokális vágási technológia.Egy speciális lencsét használnak a fénysugár kétszeri fókuszálására különböző részeken.A 4.58. ábrán látható módon D a lencse középső részének átmérője és a lencse szélső részének átmérője.A lencse középpontjának görbületi sugara nagyobb, mint a környező terület, így kettős fókuszt képez.A vágási folyamat során a felső fókusz a munkadarab felső felületén, az alsó fókusz pedig a munkadarab alsó felületén található.Ennek a speciális, kettős fókuszú lézervágási technológiának számos előnye van.Enyhe acél vágásához nem csak nagy intenzitású lézersugarat tud fenntartani a fém felső felületén, hogy megfeleljen az anyag meggyulladásához szükséges feltételeknek, hanem nagy intenzitású lézersugarat is fenntart a fém alsó felülete közelében. hogy megfeleljen a gyújtásra vonatkozó követelményeknek.Tiszta vágások előállítása a teljes anyagvastagság-tartományban.Ez a technológia kibővíti a paraméterek körét a kiváló minőségű vágások eléréséhez.Például 3 kW-os CO2 használatával.lézerrel a hagyományos vágási vastagság csak 15-20 mm-t érhet el, míg a kettős fókuszú vágási technológia használatával a vágási vastagság elérheti a 30-40 mm-t.
③ Fúvóka és segédlevegő áramlás
Ésszerűen tervezze meg a fúvókát a légáramlási mező jellemzőinek javítása érdekében.A szuperszonikus fúvóka belső falának átmérője először zsugorodik, majd kitágul, ami szuperszonikus légáramlást generálhat a kimeneten.A légnyomás nagyon magas lehet anélkül, hogy lökéshullámokat generálna.Ha szuperszonikus fúvókát használ lézervágáshoz, a vágási minőség is ideális.Mivel a szuperszonikus fúvóka vágási nyomása a munkadarab felületén viszonylag stabil, különösen alkalmas vastag acéllemezek lézeres vágására.
Feladás időpontja: 2024.07.18
