Розныя метады рэзкі машыны для лазернай рэзкі

Лазерная рэзка-гэта бескантактавы метад апрацоўкі з высокай энергіяй і добрай рэгуляванасцю шчыльнасці. Лазерная пляма з высокай шчыльнасцю энергіі ўтвараецца пасля факусоўкі лазернага прамяня, які мае мноства характарыстык пры выкарыстанні пры рэзанні. Ёсць чатыры розныя спосабы лазернай рэзкі для вырашэння розных сітуацый.

1. Расплаўленне 

Пры лазернай рэзцы плаўленнем расплаўлены матэрыял выкідваецца з дапамогай патоку паветра пасля мясцовага расплаву нарыхтоўкі. Паколькі перанос матэрыялу адбываецца толькі ў вадкім стане, гэты працэс называецца лазерным расплаўленнем.
Лазерны прамень з інертным рэжучым газам высокай чысціні прымушае расплаўлены матэрыял пакідаць шчыліну, а сам газ не ўдзельнічае ў рэзанні. Рэзка лазерным плаўленнем можа атрымаць больш высокую хуткасць рэзання, чым рэзка газіфікацыяй. Энергія, неабходная для газіфікацыі, звычайна перавышае энергію, неабходную для расплаўлення матэрыялу. Пры лазернай рэзцы плаўленнем лазерны прамень паглынаецца толькі часткова. Максімальная хуткасць рэзання павялічваецца з павелічэннем магутнасці лазера і памяншаецца амаль наадварот з павелічэннем таўшчыні пласціны і тэмпературы плаўлення матэрыялу. У выпадку пэўнай магутнасці лазера абмежавальным фактарам з'яўляецца ціск паветра ў шчыліне і цеплаправоднасць матэрыялу. Для жалезных і тытанавых матэрыялаў лазерная рэзка расплаву дазваляе атрымаць акісляльныя выемкі. Для сталёвых матэрыялаў шчыльнасць магутнасці лазера складае ад 104 Вт / см2 да 105 Вт / см2.

2. Выпарванне рэзкі

У працэсе лазернай газіфікацыі рэзка хуткасць павышэння тэмпературы паверхні матэрыялу да тэмпературы кіпення настолькі высокая, што дазваляе пазбегнуць расплаўлення, выкліканага цеплаправоднасцю, таму некаторыя матэрыялы выпараюцца ў пару і знікаюць, а некаторыя матэрыялы выдзімаюцца з дно рэжучага шва з дапамогай дапаможнага патоку газу ў выглядзе выкіду. У гэтым выпадку патрабуецца вельмі высокая магутнасць лазера.

Для таго каб пары матэрыялу не кандэнсаваліся на шчылінавай сценцы, таўшчыня матэрыялу не павінна быць значна большай за дыяметр лазернага прамяня. Такім чынам, гэты працэс падыходзіць толькі для прыкладанняў, дзе неабходна пазбягаць ліквідацыі расплаўленых матэрыялаў. Фактычна, гэты працэс выкарыстоўваецца толькі ў вельмі невялікай сферы выкарыстання сплаваў на аснове жалеза.

Працэс не можа быць выкарыстаны для такіх матэрыялаў, як дрэва і некаторыя керамічныя вырабы, якія не знаходзяцца ў расплаўленым стане і наўрад ці дазволяць пары матэрыялу аднавіцца. Акрамя таго, звычайна гэтыя матэрыялы дамагаюцца больш тоўстага разрэзу. Пры лазернай рэзкай газіфікацыі аптымальная факусоўка прамяня залежыць ад таўшчыні матэрыялу і якасці прамяня. Магутнасць лазера і цяпло выпарэння аказваюць толькі пэўны ўплыў на аптымальнае фокуснае становішча. Максімальная хуткасць рэзання зваротна прапарцыйная тэмпературы газіфікацыі матэрыялу пры фіксацыі таўшчыні пласціны. Неабходная шчыльнасць магутнасці лазера больш за 108 Вт / см2 і залежыць ад матэрыялу, глыбіні рэзання і становішча факусоўкі прамяня. У выпадку пэўнай таўшчыні пласціны, калі выказаць здагадку, што магутнасць лазера дастатковая, максімальная хуткасць рэзання абмежавана хуткасцю струменя газу.

3. Кантрольная рэзка пералому

Для далікатных матэрыялаў, якія лёгка пашкоджваюцца пры нагрэве, высакахуткасная і кіраваная рэзка пры дапамозе нагрэву лазерным прамянём называецца рэзаннем з разломам. Асноўны змест гэтага працэсу рэзкі: лазерны прамень награвае невялікую плошчу далікатнага матэрыялу, што выклікае вялікі цеплавой градыент і сур'ёзную механічную дэфармацыю ў гэтай галіне, што прыводзіць да адукацыі расколін у матэрыяле. Пакуль захоўваецца раўнамерны градыент нагрэву, лазерны прамень можа накіроўваць адукацыю расколін у любым жаданым кірунку.

4. Акісленне плаўлення рэзкі (лазерная полымя рэзка)

Як правіла, інертны газ выкарыстоўваецца для плаўлення і рэзкі. Калі замест гэтага выкарыстоўваецца кісларод або іншы актыўны газ, матэрыял будзе запальвацца пры апрамяненні лазернага прамяня, а з -за інтэнсіўнай хімічнай рэакцыі з кіслародам будзе выпрацоўвацца іншая крыніца цяпла для далейшага нагрэву матэрыялу, што называецца акісленнем, плаўленнем і рэзаннем .

З -за гэтага эфекту хуткасць рэзання канструкцыйнай сталі з аднолькавай таўшчынёй можа быць большай, чым пры плаўленні. З іншага боку, якасць разрэзу можа быць горш, чым у выніку расплаву. Фактычна, гэта дазволіць стварыць больш шырокія шчыліны, відавочныя шурпатасці, павялічыць зону ўздзеяння цяпла і пагоршыць якасць краю. Лазерная рэзка полымем не падыходзіць для апрацоўкі дакладных мадэляў і вострых кутоў (існуе небяспека абпалення вострых кутоў). Імпульсныя лазеры можна выкарыстоўваць для абмежавання цеплавога ўздзеяння, а магутнасць лазера вызначае хуткасць рэзання. У выпадку пэўнай магутнасці лазера абмежавальным фактарам з'яўляецца падача кіслароду і цеплаправоднасць матэрыялу.


Час публікацыі: 21 снежня 2020 г.