Prerje me laseraplikimi
Lazerët CO2 me rrjedhje të shpejtë boshtore përdoren kryesisht për prerjen me lazer të materialeve metalike, kryesisht për shkak të cilësisë së tyre të mirë të rrezeve. Megjithëse reflektimi i shumicës së metaleve ndaj rrezeve lazer CO2 është mjaft i lartë, reflektueshmëria e sipërfaqes së metalit në temperaturën e dhomës rritet me rritjen e temperaturës dhe shkallës së oksidimit. Pasi të jetë dëmtuar sipërfaqja metalike, reflektueshmëria e metalit është afër 1. Për prerjen me lazer të metalit, nevojitet një fuqi mesatare më e lartë dhe vetëm lazerët me CO2 me fuqi të lartë e kanë këtë gjendje.
1. Prerja me laser e materialeve të çelikut
1.1 Prerja e vazhdueshme me lazer CO2 Parametrat kryesorë të procesit të prerjes së vazhdueshme me lazer CO2 përfshijnë fuqinë lazer, llojin dhe presionin e gazit ndihmës, shpejtësinë e prerjes, pozicionin qendror, thellësinë fokale dhe lartësinë e grykës.
(1) Fuqia lazer Fuqia lazer ka një ndikim të madh në trashësinë e prerjes, shpejtësinë e prerjes dhe gjerësinë e prerjes. Kur parametrat e tjerë janë konstant, shpejtësia e prerjes zvogëlohet me rritjen e trashësisë së pllakës prerëse dhe rritet me rritjen e fuqisë lazer. Me fjalë të tjera, sa më e madhe të jetë fuqia e lazerit, aq më e trashë është pllaka që mund të pritet, aq më e madhe është shpejtësia e prerjes dhe pak më e madhe gjerësia e prerjes.
(2) Lloji dhe presioni i gazit ndihmës Gjatë prerjes së çelikut me karbon të ulët, CO2 përdoret si gaz ndihmës për të përdorur nxehtësinë e reaksionit të djegies hekur-oksigjen për të nxitur procesin e prerjes. Shpejtësia e prerjes është e lartë dhe cilësia e prerjes është e mirë, veçanërisht mund të merret prerja pa skorje ngjitëse. Gjatë prerjes së çelikut, përdoret CO2. Skorja ngjitet lehtë në pjesën e poshtme të prerjes. Shpesh përdoret gazi i përzier CO2 + N2 ose rrjedhja e gazit me dy shtresa. Presioni i gazit ndihmës ka një efekt të rëndësishëm në efektin e prerjes. Rritja e duhur e presionit të gazit mund të rrisë shpejtësinë e prerjes pa skorje ngjitëse për shkak të rritjes së momentit të rrjedhës së gazit dhe përmirësimit të kapacitetit të heqjes së skorjeve. Megjithatë, nëse presioni është shumë i lartë, sipërfaqja e prerë bëhet e ashpër. Efekti i presionit të oksigjenit në vrazhdësinë mesatare të sipërfaqes së prerjes është paraqitur në figurën më poshtë.
Presioni i trupit varet gjithashtu nga trashësia e pllakës. Gjatë prerjes së çelikut me karbon të ulët me një lazer CO2 1 kW, lidhja midis presionit të oksigjenit dhe trashësisë së pllakës tregohet në figurën më poshtë.
(3) Shpejtësia e prerjes Shpejtësia e prerjes ka një ndikim të rëndësishëm në cilësinë e prerjes. Në kushte të caktuara të fuqisë lazer, ekzistojnë vlerat korresponduese kritike të sipërme dhe të poshtme për shpejtësi të mirë prerjeje gjatë prerjes së çelikut me karbon të ulët. Nëse shpejtësia e prerjes është më e lartë ose më e ulët se vlera kritike, do të ndodhë ngjitja e skorjeve. Kur shpejtësia e prerjes është e ngadaltë, koha e veprimit të nxehtësisë së reaksionit të oksidimit në skajin e prerjes zgjatet, gjerësia e prerjes rritet dhe sipërfaqja e prerjes bëhet e ashpër. Me rritjen e shpejtësisë së prerjes, prerja gradualisht bëhet më e ngushtë derisa gjerësia e prerjes së sipërme të jetë e barabartë me diametrin e njollës. Në këtë kohë, prerja është pak në formë pyke, e gjerë në krye dhe e ngushtë në fund. Ndërsa shpejtësia e prerjes vazhdon të rritet, gjerësia e prerjes së sipërme vazhdon të bëhet më e vogël, por pjesa e poshtme e prerjes bëhet relativisht më e gjerë dhe bëhet një formë pykë e përmbysur.
(5) Thellësia e fokusit
Thellësia e fokusit ka një ndikim të caktuar në cilësinë e sipërfaqes së prerjes dhe shpejtësinë e prerjes. Kur preni pllaka çeliku relativisht të mëdha, duhet të përdoret një rreze me një thellësi të madhe fokale; gjatë prerjes së pllakave të holla, duhet të përdoret një rreze me një thellësi të vogël fokale.
(6) Lartësia e hundës
Lartësia e grykës i referohet distancës nga sipërfaqja fundore e grykës së gazit ndihmës në sipërfaqen e sipërme të pjesës së punës. Lartësia e hundës është e madhe, dhe momenti i rrjedhës së ajrit ndihmës të nxjerrë është i lehtë për t'u luhatur, gjë që ndikon në cilësinë dhe shpejtësinë e prerjes. Prandaj, gjatë prerjes me lazer, lartësia e hundës përgjithësisht minimizohet, zakonisht 0.5 ~ 2.0 mm.
① Aspektet lazer
a. Rritja e fuqisë së lazerit. Zhvillimi i lazerëve më të fuqishëm është një mënyrë e drejtpërdrejtë dhe efektive për të rritur trashësinë e prerjes.
b. Përpunimi i pulsit. Lazerët me pulsim kanë fuqi maksimale shumë të lartë dhe mund të depërtojnë në pllaka të trasha çeliku. Aplikimi i teknologjisë së prerjes lazer me impuls me frekuencë të lartë dhe me gjerësi të ngushtë pulsi mund të presë pllaka të trasha çeliku pa rritur fuqinë lazer dhe madhësia e prerjes është më e vogël se ajo e prerjes së vazhdueshme me lazer.
c. Përdorni lazer të rinj
②Sistemi optik
a. Sistemi optik adaptues. Dallimi nga prerja tradicionale me lazer është se nuk ka nevojë të vendoset fokusi nën sipërfaqen e prerjes. Kur pozicioni i fokusit luhatet lart e poshtë disa milimetra përgjatë drejtimit të trashësisë së pllakës së çelikut, gjatësia fokale në sistemin optik adaptiv do të ndryshojë me zhvendosjen e pozicionit të fokusit. Ndryshimet lart e poshtë në gjatësinë fokale përkojnë me lëvizjen relative midis lazerit dhe pjesës së punës, duke bërë që pozicioni i fokusit të ndryshojë lart e poshtë përgjatë thellësisë së pjesës së punës. Ky proces prerjeje në të cilin pozicioni i fokusit ndryshon me kushtet e jashtme mund të prodhojë prerje me cilësi të lartë. Disavantazhi i kësaj metode është se thellësia e prerjes është e kufizuar, në përgjithësi jo më shumë se 30 mm.
b. Teknologjia e prerjes bifokale. Një lente speciale përdoret për të fokusuar rrezen dy herë në pjesë të ndryshme. Siç tregohet në figurën 4.58, D është diametri i pjesës qendrore të thjerrëzës dhe është diametri i pjesës së skajit të thjerrëzës. Rrezja e lakimit në qendër të thjerrëzës është më e madhe se zona përreth, duke formuar një fokus të dyfishtë. Gjatë procesit të prerjes, fokusi i sipërm ndodhet në sipërfaqen e sipërme të pjesës së punës, dhe fokusi i poshtëm ndodhet afër sipërfaqes së poshtme të pjesës së punës. Kjo teknologji e veçantë e prerjes me lazer me fokus të dyfishtë ka shumë përparësi. Për prerjen e çelikut të butë, ai jo vetëm që mund të mbajë një rreze lazer me intensitet të lartë në sipërfaqen e sipërme të metalit për të përmbushur kushtet e kërkuara që materiali të ndizet, por gjithashtu të mbajë një rreze lazer me intensitet të lartë pranë sipërfaqes së poshtme të metalit. për të plotësuar kërkesat për ndezje. Nevoja për të prodhuar prerje të pastra në të gjithë gamën e trashësisë së materialit. Kjo teknologji zgjeron gamën e parametrave për marrjen e prerjeve me cilësi të lartë. Për shembull, duke përdorur një CO2 3 kW. lazer, trashësia e prerjes konvencionale mund të arrijë vetëm 15 ~ 20 mm, ndërsa trashësia e prerjes duke përdorur teknologjinë e prerjes me fokus të dyfishtë mund të arrijë 30 ~ 40 mm.
③Grykë dhe rrjedhje e ajrit ndihmës
Dizajnoni në mënyrë të arsyeshme hundën për të përmirësuar karakteristikat e fushës së rrjedhës së ajrit. Diametri i murit të brendshëm të grykës supersonike fillimisht tkurret dhe më pas zgjerohet, gjë që mund të gjenerojë fluksin supersonik të ajrit në dalje. Presioni i furnizimit me ajër mund të jetë shumë i lartë pa gjeneruar valë goditëse. Kur përdorni një hundë supersonike për prerje me lazer, cilësia e prerjes është gjithashtu ideale. Meqenëse presioni i prerjes së grykës supersonike në sipërfaqen e pjesës së punës është relativisht i qëndrueshëm, ai është veçanërisht i përshtatshëm për prerjen me lazer të pllakave të trasha të çelikut.
Koha e postimit: 18-07-2024
