Увод у ласерско сечење

1. Специјални уређај

Да би се смањила промена величине жаришне тачке узрокована променом величине предфокалног снопа, произвођач система за ласерско сечење обезбеђује неке посебне уређаје које корисници могу изабрати:

(1) Колиматор.Ово је уобичајена метода, односно колиматор се додаје на излазни крај ЦО2 ласера ​​за експанзиону обраду.Након проширења, пречник снопа постаје већи, а угао дивергенције постаје мањи, тако да је величина зрака пре фокусирања на ближи и даљи крај близу исте унутар радног опсега сечења.

(2) Независна доња оса покретног сочива се додаје глави за сечење, која је два независна дела са З осом која контролише растојање између млазнице и површине материјала.Када се радни сто машине алатке помера или оптичка оса помера, Ф-оса снопа се истовремено помера од ближег до даљег краја, тако да пречник тачке остаје исти у целој области обраде након сноп је фокусиран.

(3) Контролишите притисак воде фокусног сочива (обично метални систем за фокусирање рефлексије).Ако величина зрака пре фокусирања постане мања, а пречник жаришне тачке постане већи, притисак воде се аутоматски контролише како би се променила кривина фокусирања како би се смањио пречник жаришне тачке.

(4) Компензациони систем оптичких путања у Кс и И правцима се додаје летећој машини за сечење оптичких путања.То јест, када се оптичка путања дисталног краја реза повећава, компензациони оптички пут се скраћује;Напротив, када се оптичка путања близу краја резања смањи, оптичка путања компензације се повећава да би се оптичка путања одржала доследном.

2. Технологија сечења и перфорације

Било која врста технологије термичког сечења, осим у неколико случајева који могу почети од ивице плоче, углавном се на плочи мора избушити мала рупа.Раније, у машини за ласерско штанцање, рупа је избушена бушицом, а затим изрезана из мале рупе ласером.За машине за ласерско сечење без уређаја за штанцање постоје две основне методе перфорације:

(1) Експлозивно бушење: након што је материјал озрачен континуираним ласером, у центру се формира јама, а затим се растопљени материјал брзо уклања протоком кисеоника који је коаксијалан са ласерским снопом да би се формирала рупа.Генерално, величина рупе је повезана са дебљином плоче.Просечан пречник рупе за минирање је половина дебљине плоче.Због тога је пречник рупе за пескарење дебље плоче велики, а не округао.Није прикладан за употребу на деловима са вишим захтевима (као што је цев за шавове за уље), већ само на отпаду.Поред тога, пошто је притисак кисеоника који се користи за перфорацију исти као онај који се користи за сечење, прскање је велико.

Поред тога, пулсној перфорацији је такође потребан поузданији систем контроле путање гаса да би се реализовала промена типа гаса и притиска гаса и контрола времена перфорације.У случају импулсне перфорације, да би се добио висококвалитетни рез, треба обратити пажњу на технологију преласка са импулсне перфорације када је радни предмет стационаран на континуирано сечење радног предмета константном брзином.Теоретски, услови сечења секције убрзања се обично могу променити, као што су жижна даљина, положај млазнице, притисак гаса, итд., али у ствари, мало је вероватно да ће се променити горе наведени услови због кратког времена.

3. Дизајн млазнице и технологија контроле протока ваздуха

Када ласерско сече челик, кисеоник и фокусирани ласерски сноп се упућују на резани материјал кроз млазницу, тако да се формира сноп протока ваздуха.Основни захтев за проток ваздуха је да проток ваздуха у рез треба да буде велики и брзина треба да буде велика, тако да довољно оксидације може да учини да материјал за урезивање у потпуности спроведе егзотермну реакцију;У исто време, постоји довољно замаха да се распрши и издува растопљени материјал.Стога, поред квалитета снопа и његове контроле који директно утичу на квалитет сечења, дизајн млазнице и контрола протока ваздуха (као што је притисак млазнице, положај радног предмета у протоку ваздуха итд. ) су такође веома важни фактори.Млазница за ласерско сечење има једноставну структуру, односно конусну рупу са малом кружном рупом на крају.За пројектовање се обично користе експерименти и методе грешке.

Пошто је млазница углавном направљена од црвеног бакра и има малу запремину, то је рањив део и треба га често заменити, тако да се хидродинамички прорачун и анализа не врше.Када се користи, гас са одређеним притиском ПН (гауге прессуре ПГ) се уводи са стране млазнице, што се назива притисак млазнице.Избацује се из излаза млазнице и на одређено растојање стиже до површине радног предмета.Његов притисак се назива притисак резања ПЦ, и коначно се гас шири до атмосферског притиска ПА.Истраживачки рад показује да се са повећањем ПН повећава брзина протока, а повећава се и ПЦ.

Следећа формула се може користити за израчунавање: в = 8,2д2 (ПГ + 1) В - брзина протока гаса Л / ум - пречник млазнице ММПг - притисак млазнице (манометарски притисак) бар

Постоје различити прагови притиска за различите гасове.Када притисак млазнице пређе ову вредност, проток гаса је нормалан коси ударни талас, а брзина струјања гаса прелази из подзвучне у надзвучну.Овај праг је повезан са односом ПН и ПА и степеном слободе (н) молекула гаса: на пример, н = 5 кисеоника и ваздуха, тако да је његов праг ПН = 1бар × (1.2)3.5=1.89бар。 Када притисак млазнице је већи, ПН / ПА = (1 + 1 / Н) 1 + н / 2 (ПН; 4бар), проток ваздуха је нормалан, коси ударни заптивач постаје позитиван удар, притисак резања ПЦ опада, ваздух брзина протока се смањује, а на површини радног предмета се формирају вртложне струје, што слаби улогу протока ваздуха у уклањању растопљених материјала и утиче на брзину резања.Због тога се усваја млазница са конусном рупом и малим округлим отвором на крају, а притисак кисеоника у млазници је често мањи од 3 бара.


Време поста: 26.02.2022