Tall per làseraplicació
Els làsers de CO2 de flux axial ràpid s'utilitzen principalment per tallar amb làser materials metàl·lics, principalment per la seva bona qualitat del feix. Tot i que la reflectivitat de la majoria dels metalls als raigs làser de CO2 és força alta, la reflectivitat de la superfície metàl·lica a temperatura ambient augmenta amb l'augment de la temperatura i el grau d'oxidació. Un cop danyada la superfície metàl·lica, la reflectivitat del metall és propera a 1. Per al tall làser metàl·lic, és necessària una potència mitjana més alta, i només els làsers de CO2 d'alta potència tenen aquesta condició.
1. Tall làser de materials d'acer
1.1 Tall amb làser continu de CO2 Els paràmetres principals del procés del tall per làser continu CO2 inclouen la potència del làser, el tipus i la pressió del gas auxiliar, la velocitat de tall, la posició focal, la profunditat focal i l'alçada del broquet.
(1) Potència del làser La potència del làser té una gran influència en el gruix de tall, la velocitat de tall i l'amplada d'incisió. Quan altres paràmetres són constants, la velocitat de tall disminueix amb l'augment del gruix de la placa de tall i augmenta amb l'augment de la potència del làser. En altres paraules, com més gran sigui la potència del làser, més gruixuda és la placa que es pot tallar, més ràpida serà la velocitat de tall i una mica més gran serà l'amplada de la incisió.
(2) Tipus i pressió de gas auxiliar Quan es talla acer baix en carboni, el CO2 s'utilitza com a gas auxiliar per utilitzar la calor de la reacció de combustió de ferro-oxigen per promoure el procés de tall. La velocitat de tall és alta i la qualitat de la incisió és bona, especialment es pot obtenir la incisió sense escòries enganxoses. Quan es talla l'acer inoxidable, s'utilitza CO2. L'escòria és fàcil d'enganxar a la part inferior de la incisió. Sovint s'utilitza gas mixt CO2 + N2 o flux de gas de doble capa. La pressió del gas auxiliar té un efecte significatiu en l'efecte de tall. Augmentar adequadament la pressió del gas pot augmentar la velocitat de tall sense escòries enganxoses a causa de l'augment de l'impuls del flux de gas i la millora de la capacitat d'eliminació d'escòries. Tanmateix, si la pressió és massa alta, la superfície tallada es torna rugosa. L'efecte de la pressió d'oxigen sobre la rugositat mitjana de la superfície d'incisió es mostra a la figura següent.
La pressió corporal també depèn del gruix de la placa. Quan es talla acer baix en carboni amb un làser de CO2 d'1 kW, la relació entre la pressió d'oxigen i el gruix de la placa es mostra a la figura següent.
(3) Velocitat de tall La velocitat de tall té un impacte significatiu en la qualitat de tall. En determinades condicions de potència làser, hi ha valors crítics superiors i inferiors corresponents per a una bona velocitat de tall en tallar acer baix en carboni. Si la velocitat de tall és superior o inferior al valor crític, es produirà l'adhesió de l'escòria. Quan la velocitat de tall és lenta, s'allarga el temps d'acció de la calor de reacció d'oxidació a la vora de tall, augmenta l'amplada del tall i la superfície de tall es torna rugosa. A mesura que augmenta la velocitat de tall, la incisió es fa més estreta fins que l'amplada de la incisió superior és equivalent al diàmetre de la taca. En aquest moment, la incisió és lleugerament en forma de falca, ampla a la part superior i estreta a la part inferior. A mesura que la velocitat de tall continua augmentant, l'amplada de la incisió superior es fa més petita, però la part inferior de la incisió es fa relativament més ampla i es converteix en una forma de falca invertida.
(5) Profunditat del focus
La profunditat d'enfocament té un cert impacte en la qualitat de la superfície de tall i la velocitat de tall. Quan es tallen plaques d'acer relativament grans, s'ha d'utilitzar una biga amb una gran profunditat focal; en tallar plaques primes, s'ha d'utilitzar un feix amb una profunditat focal petita.
(6) Altura del broquet
L'alçada del broquet es refereix a la distància des de la superfície final del broquet de gas auxiliar fins a la superfície superior de la peça de treball. L'alçada del broquet és gran i l'impuls del flux d'aire auxiliar expulsat és fàcil de fluctuar, cosa que afecta la qualitat i la velocitat de tall. Per tant, quan es talla amb làser, l'alçada del broquet generalment es minimitza, normalment de 0,5 a 2,0 mm.
① Aspectes làser
a. Augmenta la potència del làser. El desenvolupament de làsers més potents és una manera directa i eficaç d'augmentar el gruix de tall.
b. Processament de polsos. Els làsers polsats tenen una potència màxima molt alta i poden penetrar plaques d'acer gruixudes. L'aplicació de la tecnologia de tall per làser d'alta freqüència i amplada de pols estret pot tallar plaques d'acer gruixudes sense augmentar la potència del làser, i la mida de la incisió és més petita que la del tall per làser continu.
c. Utilitzeu làsers nous
②Sistema òptic
a. Sistema òptic adaptatiu. La diferència amb el tall per làser tradicional és que no cal posar el focus per sota de la superfície de tall. Quan la posició d'enfocament fluctua cap amunt i cap avall uns quants mil·límetres al llarg de la direcció del gruix de la placa d'acer, la distància focal del sistema òptic adaptatiu canviarà amb el canvi de la posició de l'enfocament. Els canvis amunt i avall de la distància focal coincideixen amb el moviment relatiu entre el làser i la peça de treball, fent que la posició del focus canviï cap amunt i cap avall al llarg de la profunditat de la peça. Aquest procés de tall en què la posició del focus canvia amb les condicions externes pot produir talls d'alta qualitat. El desavantatge d'aquest mètode és que la profunditat de tall és limitada, generalment no més de 30 mm.
b. Tecnologia de tall bifocal. S'utilitza una lent especial per enfocar el feix dues vegades en diferents parts. Com es mostra a la figura 4.58, D és el diàmetre de la part central de la lent i és el diàmetre de la part de la vora de la lent. El radi de curvatura al centre de la lent és més gran que l'àrea circumdant, formant un doble focus. Durant el procés de tall, el focus superior es troba a la superfície superior de la peça de treball i el focus inferior es troba a prop de la superfície inferior de la peça. Aquesta tecnologia especial de tall per làser de doble enfocament té molts avantatges. Per tallar acer suau, no només pot mantenir un feix làser d'alta intensitat a la superfície superior del metall per complir les condicions necessàries perquè el material s'encengui, sinó que també pot mantenir un feix làser d'alta intensitat a prop de la superfície inferior del metall. per complir els requisits d'encesa. La necessitat de produir talls nets en tota la gamma de gruixos de material. Aquesta tecnologia amplia el ventall de paràmetres per obtenir talls d'alta qualitat. Per exemple, utilitzant un CO2 de 3 kW. làser, el gruix de tall convencional només pot arribar als 15 ~ 20 mm, mentre que el gruix de tall amb tecnologia de tall de doble focus pot arribar als 30 ~ 40 mm.
③ Broquet i flux d'aire auxiliar
Dissenyeu raonablement el broquet per millorar les característiques del camp del flux d'aire. El diàmetre de la paret interior del broquet supersònic primer es redueix i després s'expandeix, cosa que pot generar un flux d'aire supersònic a la sortida. La pressió de subministrament d'aire pot ser molt alta sense generar ones de xoc. Quan s'utilitza un broquet supersònic per al tall per làser, la qualitat de tall també és ideal. Com que la pressió de tall del broquet supersònic a la superfície de la peça és relativament estable, és especialment adequat per al tall per làser de plaques d'acer gruixudes.
Hora de publicació: 18-jul-2024
