Лазер белән кисү һәм аны эшкәртү системасы

Лазер белән кисүгариза

Тиз күчәрле агымлы CO2 лазерлары, нигездә, металл материалларны лазер белән кисү өчен кулланыла, нигездә, аларның нур сыйфаты яхшы булу сәбәпле. Күпчелек металларның CO2 лазер нурларына карата чагылдыручанлыгы шактый югары булса да, бүлмә температурасында металл өслегенең чагылдыручанлыгы температура һәм оксидлашу дәрәҗәсе арткан саен арта. Металл өслеге зыян күргәннән соң, металлның чагылдыручанлыгы 1 гә якын. Металл лазер белән кисү өчен югарырак уртача көч кирәк, һәм бу хәл бары тик югары көчле CO2 лазерларында гына күзәтелә.

1. Корыч материалларны лазер белән кисү

1.1 CO2 өзлексез лазер белән кисү CO2 өзлексез лазер белән кисүнең төп процесс параметрларына лазер көче, ярдәмче газ төре һәм басымы, кисү тизлеге, фокус позициясе, фокус тирәнлеге һәм насадка биеклеге керә.

(1) Лазер көче Лазер көче кисү калынлыгына, кисү тизлегенә һәм кисү киңлегенә зур йогынты ясый. Башка параметрлар даими булганда, кисү тизлеге кисү пластинасы калынлыгы арткан саен кими һәм лазер көче арткан саен арта. Икенче төрле әйткәндә, лазер көче зуррак булган саен, кисәргә мөмкин булган пластина калынрак, кисү тизлеге тизрәк һәм кисү киңлеге бераз зуррак була.

(2) Ярдәмче газның төре һәм басымы Түбән углеродлы корычны кискәндә, кисү процессын стимуллаштыру өчен тимер-кислород яну реакциясенең җылылыгын файдалану өчен ярдәмче газ буларак CO2 кулланыла. Кисү тизлеге югары һәм кисү сыйфаты яхшы, бигрәк тә ябышкак шлаксыз кисү алырга мөмкин. Дат басмас корычны кискәндә CO2 кулланыла. Шлак кисүнең аскы өлешенә җиңел ябышып кала. CO2 + N2 катнаш газ яки ике катламлы газ агымы еш кулланыла. Ярдәмче газның басымы кисү эффектына зур йогынты ясый. Газ басымын тиешенчә арттыру газ агымы импульсы арту һәм шлакны чыгару сәләтен яхшырту аркасында ябышкак шлаксыз кисү тизлеген арттырырга мөмкин. Ләкин, басым бик югары булса, кисү өслеге тупаслана. Кислород басымының кисү өслегенең уртача тупаслыгына йогынтысы түбәндәге рәсемдә күрсәтелгән.

Корпус басымы шулай ук ​​пластина калынлыгына бәйле. Түбән углеродлы корычны 1 кВт CO2 лазеры белән кискәндә, кислород басымы һәм пластина калынлыгы арасындагы бәйләнеш түбәндәге рәсемдә күрсәтелгән.

(3) Кисү тизлеге Кисү тизлеге кисү сыйфатына зур йогынты ясый. Лазер көченең билгеле бер шартларында, түбән углеродлы корычны кискәндә яхшы кисү тизлеге өчен тиешле югары һәм түбән критик кыйммәтләр бар. Әгәр кисү тизлеге критик кыйммәттән югарырак яки түбәнрәк булса, шлак ябышуы барлыкка киләчәк. Кисү тизлеге әкрен булганда, кисү кырыена оксидлашу реакциясе җылылыгының тәэсир итү вакыты озая, кисү киңлеге арта һәм кисү өслеге тупаслана. Кисү тизлеге арткан саен, кисү әкренләп тарая, югары кисү киңлеге тап диаметрына тиң булганчы. Бу вакытта кисү бераз пычкыман формада, өске өлеше киң һәм аскы өлеше тар. Кисү тизлеге арткан саен, югары кисү киңлеге кечерәя бара, ләкин кисүнең аскы өлеше чагыштырмача киңәя һәм кире пычкыман формага әйләнә.

(5) Фокус тирәнлеге

Фокус тирәнлеге кисү өслегенең сыйфатына һәм кисү тизлегенә билгеле бер йогынты ясый. Чагыштырмача зур корыч пластиналарны кискәндә, зур фокус тирәнлеге булган балка кулланырга кирәк; нечкә пластиналарны кискәндә, фокус тирәнлеге кечкенә булган балка кулланырга кирәк.

(6) Сопло биеклеге

Насадка биеклеге ярдәмче газ насадкасының оч өслегеннән эш кисәгенең өске өслегенә кадәрге араны аңлата. Насадканың биеклеге зур, һәм чыгарылган ярдәмче һава агымының импульсы җиңел үзгәрә, бу кисү сыйфатына һәм тизлегенә тәэсир итә. Шуңа күрә, лазер белән кисү вакытында насадканың биеклеге гадәттә минимальләштерелә, гадәттә 0,5 ~ 2,0 мм.

① Лазер аспектлары

а. Лазер көчен арттыру. Көчлерәк лазерлар эшләү - кисү калынлыгын арттыруның туры һәм нәтиҗәле ысулы.

b. Импульслы эшкәртү. Импульслы лазерлар бик югары пик көченә ия һәм калын корыч пластиналарны үтеп керә ала. Югары ешлыклы, тар импульс киңлегендәге импульслы лазер кисү технологиясен куллану лазер көчен арттырмыйча калын корыч пластиналарны кисә ала, һәм кисү зурлыгы өзлексез лазер кисүгә караганда кечерәк.

в. Яңа лазерлар кулланыгыз

②Оптик система

а. Адаптив оптик система. Традицион лазер кисүдән аермасы шунда ки, анда фокусны кисү өслеге астына куярга кирәкми. Фокус позициясе корыч пластинаның калынлыгы юнәлеше буенча берничә миллиметрга өскә һәм аска тирбәлгәндә, адаптив оптик системадагы фокус озынлыгы фокус позициясе күчкәндә үзгәрәчәк. Фокус озынлыгындагы өскә һәм аска үзгәрешләр лазер һәм эш кисәге арасындагы чагыштырма хәрәкәт белән туры килә, бу фокус позициясенең эш кисәге тирәнлеге буенча өскә һәм аска үзгәрүенә китерә. Фокус позициясе тышкы шартлар белән үзгәрә торган бу кисү процессы югары сыйфатлы кисүләр бирә ала. Бу ысулның кимчелеге шунда ки, кисү тирәнлеге чикләнгән, гадәттә 30 мм дан артмый.

b. Бифокаль кисү технологиясе. Нурны төрле өлешләргә ике тапкыр фокуслау өчен махсус линза кулланыла. 4.58 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, D - линзаның үзәк өлешенең диаметры һәм линзаның кырый өлешенең диаметры. Линза үзәгендәге кәкрелек радиусы тирә-юньдәге мәйданнан зуррак, икеләтә фокус барлыкка китерә. Кисү процессында өске фокус эш кисәгенең өске өслегендә, ә аскы фокус эш кисәгенең аскы өслеге янында урнашкан. Бу махсус ике фокуслы лазер кисү технологиясенең күп өстенлекләре бар. Йомшак корычны кисү өчен, ул материалның кабынуы өчен кирәкле шартларны канәгатьләндерү өчен металлның өске өслегендә югары интенсивлы лазер нурын гына түгел, ә кабыну таләпләрен канәгатьләндерү өчен металлның аскы өслеге янында югары интенсивлы лазер нурын да саклый ала. Материал калынлыгының барлык диапазонында чиста кисүләр ясау зарурлыгы. Бу технология югары сыйфатлы кисүләр алу өчен параметрлар диапазонын киңәйтә. Мәсәлән, 3 кВт CO2 куллану. лазер белән кисүдә гадәти калынлык нибары 15 ~ 20 мм га җитә ала, ә ике фокуслы кисү технологиясен кулланып кисү калынлыгы 30 ~ 40 мм га җитә ала.

③Сопло һәм ярдәмче һава агымы

Һава агымы кыры үзенчәлекләрен яхшырту өчен насадканы акыллы итеп эшләгез. Тавыш тизлегеннән югарырак булган насадканың эчке стенасының диаметры башта кечерәя, аннары киңәя, бу чыгу урынында тавыш тизлегеннән югарырак һава агымы барлыкка китерергә мөмкин. Һава белән тәэмин итү басымы бик югары булырга мөмкин, ләкин шок дулкыннары барлыкка китерми. Лазер белән кисү өчен тавыш тизлегеннән югарырак булган насадканы кулланганда, кисү сыйфаты да идеаль. Тавыш тизлегеннән югарырак булган насадканың эш кисәге өслегендәге кисү басымы чагыштырмача тотрыклы булганлыктан, ул калын корыч пластиналарны лазер белән кисү өчен аеруча кулай.