Laser cuttingaplikasyon
Ang mabilis na daloy ng axial CO2 laser ay kadalasang ginagamit para sa pagputol ng laser ng mga materyales na metal, pangunahin dahil sa kanilang magandang kalidad ng beam. Kahit na ang reflectivity ng karamihan sa mga metal sa CO2 laser beam ay medyo mataas, ang reflectivity ng ibabaw ng metal sa temperatura ng silid ay tumataas sa pagtaas ng temperatura at antas ng oksihenasyon. Kapag nasira ang ibabaw ng metal, malapit na sa 1 ang reflectivity ng metal. Para sa pagputol ng metal na laser, kinakailangan ang mas mataas na average na kapangyarihan, at ang mga high-power na CO2 laser lamang ang may ganitong kondisyon.
1. Laser cutting ng mga materyales na bakal
1.1 CO2 tuloy-tuloy na laser cutting Ang mga pangunahing parameter ng proseso ng CO2 tuloy-tuloy na laser cutting ay kinabibilangan ng laser power, uri at presyon ng auxiliary gas, cutting speed, focal position, focal depth at nozzle height.
(1) Laser power Ang kapangyarihan ng laser ay may malaking impluwensya sa kapal ng pagputol, bilis ng pagputol at lapad ng paghiwa. Kapag ang iba pang mga parameter ay pare-pareho, ang bilis ng pagputol ay bumababa sa pagtaas ng kapal ng pagputol ng plato at tataas sa pagtaas ng kapangyarihan ng laser. Sa madaling salita, mas malaki ang kapangyarihan ng laser, mas makapal ang plato na maaaring putulin, mas mabilis ang bilis ng pagputol, at bahagyang mas malaki ang lapad ng paghiwa.
(2) Uri at presyon ng auxiliary gas Kapag pinuputol ang mababang carbon steel, ang CO2 ay ginagamit bilang pantulong na gas upang magamit ang init ng reaksyon ng iron-oxygen combustion upang itaguyod ang proseso ng pagputol. Ang bilis ng pagputol ay mataas at ang kalidad ng paghiwa, lalo na ang paghiwa na walang malagkit na slag ay maaaring makuha. Kapag pinuputol ang hindi kinakalawang na asero, CO2 ang ginagamit. Ang slag ay madaling dumikit sa ibabang bahagi ng paghiwa. Ang CO2 + N2 mixed gas o double-layer na daloy ng gas ay kadalasang ginagamit. Ang presyon ng auxiliary gas ay may malaking epekto sa cutting effect. Ang naaangkop na pagtaas ng presyon ng gas ay maaaring tumaas ang bilis ng pagputol nang walang malagkit na slag dahil sa pagtaas ng momentum ng daloy ng gas at ang pagpapabuti ng kapasidad ng pag-alis ng slag. Gayunpaman, kung ang presyon ay masyadong mataas, ang ibabaw ng hiwa ay nagiging magaspang. Ang epekto ng presyon ng oxygen sa average na pagkamagaspang ng ibabaw ng paghiwa ay ipinapakita sa figure sa ibaba.
Ang presyon ng katawan ay nakasalalay din sa kapal ng plato. Kapag pinuputol ang mababang carbon steel gamit ang 1kW CO2 laser, ang kaugnayan sa pagitan ng presyon ng oxygen at kapal ng plato ay ipinapakita sa figure sa ibaba.
(3) Bilis ng pagputol Ang bilis ng pagputol ay may malaking epekto sa kalidad ng pagputol. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon ng kapangyarihan ng laser, mayroong katumbas na itaas at mas mababang mga kritikal na halaga para sa mahusay na bilis ng pagputol kapag pinutol ang mababang carbon steel. Kung ang bilis ng pagputol ay mas mataas o mas mababa kaysa sa kritikal na halaga, magaganap ang slag sticking. Kapag ang bilis ng pagputol ay mabagal, ang oras ng pagkilos ng init ng reaksyon ng oksihenasyon sa gilid ng pagputol ay pinalawak, ang lapad ng pagputol ay nadagdagan, at ang ibabaw ng pagputol ay nagiging magaspang. Habang tumataas ang bilis ng pagputol, ang paghiwa ay unti-unting nagiging mas makitid hanggang sa ang lapad ng itaas na paghiwa ay katumbas ng diameter ng lugar. Sa oras na ito, ang paghiwa ay bahagyang hugis-wedge, malawak sa itaas at makitid sa ibaba. Habang ang bilis ng pagputol ay patuloy na tumataas, ang lapad ng itaas na paghiwa ay patuloy na nagiging mas maliit, ngunit ang mas mababang bahagi ng paghiwa ay nagiging medyo mas malawak at nagiging isang baligtad na hugis ng wedge.
(5)Depth ng focus
Ang lalim ng focus ay may tiyak na epekto sa kalidad ng cutting surface at ang cutting speed. Kapag pinuputol ang medyo malalaking bakal na mga plato, dapat gamitin ang isang sinag na may malaking focal depth; kapag pinuputol ang manipis na mga plato, dapat gamitin ang isang sinag na may maliit na focal depth.
(6) Taas ng nozzle
Ang taas ng nozzle ay tumutukoy sa distansya mula sa dulong ibabaw ng auxiliary gas nozzle hanggang sa itaas na ibabaw ng workpiece. Ang taas ng nozzle ay malaki, at ang momentum ng ejected auxiliary airflow ay madaling magbago, na nakakaapekto sa kalidad at bilis ng pagputol. Samakatuwid, kapag ang pagputol ng laser, ang taas ng nozzle ay karaniwang pinaliit, karaniwang 0.5 ~ 2.0mm.
① Mga aspeto ng laser
a. Dagdagan ang kapangyarihan ng laser. Ang pagbuo ng mas makapangyarihang mga laser ay isang direkta at epektibong paraan upang mapataas ang kapal ng pagputol.
b. Pagproseso ng pulso. Ang mga pulsed laser ay may napakataas na peak power at maaaring tumagos sa makapal na steel plate. Ang paglalapat ng high-frequency, narrow-pulse-width pulse laser cutting technology ay maaaring mag-cut ng makapal na steel plate nang hindi tumataas ang laser power, at ang incision size ay mas maliit kaysa sa tuluy-tuloy na laser cutting.
c. Gumamit ng mga bagong laser
②Optical system
a. Adaptive optical system. Ang pagkakaiba sa tradisyonal na pagputol ng laser ay hindi nito kailangang ilagay ang focus sa ibaba ng cutting surface. Kapag ang posisyon ng focus ay nagbabago pataas at pababa ng ilang milimetro sa direksyon ng kapal ng steel plate, magbabago ang focal length sa adaptive optical system sa paglipat ng posisyon ng focus. Ang pataas at pababang mga pagbabago sa focal length ay tumutugma sa kamag-anak na paggalaw sa pagitan ng laser at ng workpiece, na nagiging sanhi ng pagbabago ng posisyon ng focus pataas at pababa sa kahabaan ng lalim ng workpiece. Ang proseso ng pagputol na ito kung saan nagbabago ang posisyon ng focus sa mga panlabas na kondisyon ay maaaring makagawa ng mga de-kalidad na pagbawas. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang lalim ng pagputol ay limitado, sa pangkalahatan ay hindi hihigit sa 30mm.
b. Bifocal cutting technology. Ang isang espesyal na lens ay ginagamit upang ituon ang sinag nang dalawang beses sa iba't ibang bahagi. Tulad ng ipinapakita sa Figure 4.58, ang D ay ang diameter ng gitnang bahagi ng lens at ang diameter ng gilid na bahagi ng lens. Ang radius ng curvature sa gitna ng lens ay mas malaki kaysa sa nakapalibot na lugar, na bumubuo ng double focus. Sa panahon ng proseso ng pagputol, ang itaas na pokus ay matatagpuan sa itaas na ibabaw ng workpiece, at ang mas mababang pokus ay matatagpuan malapit sa ibabang ibabaw ng workpiece. Ang espesyal na dual-focus laser cutting technology na ito ay may maraming pakinabang. Para sa pagputol ng banayad na bakal, hindi lamang nito mapanatili ang isang high-intensity laser beam sa itaas na ibabaw ng metal upang matugunan ang mga kondisyon na kinakailangan para sa materyal na mag-apoy, ngunit mapanatili din ang isang high-intensity laser beam malapit sa ibabang ibabaw ng metal. upang matugunan ang mga kinakailangan para sa pag-aapoy. Ang pangangailangan na gumawa ng malinis na pagbawas sa buong hanay ng mga kapal ng materyal. Pinapalawak ng teknolohiyang ito ang hanay ng mga parameter para sa pagkuha ng mga de-kalidad na pagbawas. Halimbawa, ang paggamit ng 3kW CO2. laser, ang conventional cutting thickness ay maaari lamang umabot sa 15~20mm, habang ang cutting thickness gamit ang dual focus cutting technology ay maaaring umabot sa 30~40mm.
③Nozzle at pantulong na daloy ng hangin
Makatwirang idisenyo ang nozzle upang mapabuti ang mga katangian ng field ng daloy ng hangin. Ang diameter ng panloob na dingding ng supersonic na nozzle ay unang lumiliit at pagkatapos ay lumalawak, na maaaring makabuo ng supersonic na daloy ng hangin sa labasan. Ang presyon ng suplay ng hangin ay maaaring maging napakataas nang hindi bumubuo ng mga shock wave. Kapag gumagamit ng supersonic nozzle para sa pagputol ng laser, ang kalidad ng pagputol ay perpekto din. Dahil ang cutting pressure ng supersonic nozzle sa ibabaw ng workpiece ay medyo stable, ito ay lalong angkop para sa laser cutting ng makapal na steel plates.
Oras ng post: Hul-18-2024
