Az elmúlt években a lemezvágás iránti növekvő kereslet miatt a hagyományos vágási módszerrel nehéz jobban megfelelni a gyártási követelményeknek alacsony pontossága és nagy hőhatás által érintett területe miatt. A szálas lézervágásnak számos előnye van, például kis hőhatású terület , nagy pontosságú, gyors, érintésmentes feldolgozás, és fokozatosan felváltja a hagyományos vágási eljárást.
A fém lézeres vágásának elve az, hogy a lézersugarat hőforrásként használják a fémanyag felületének besugárzására, ezáltal a fémanyag felületének hőmérséklete az olvadáspontig (forráspontig) emelkedik, ugyanakkor a fúvóka vágógázt bocsát ki a fémfelülettel párhuzamosan. a lézersugár besugárzási iránya az olvadt (gáznemű) vegyületek elfújására (ha a vágógáz aktív gáz, például oxigén, a vágógáz fémanyagokkal is reakcióba lép, hogy oxidációs hőt biztosítson. A mozgóeszköz vezérlése révén a A vágófej az előre meghatározott vonalnak megfelelően mozog a különböző formájú munkadarabok vágásához.
A fém lézeres vágása során a beeső lézer teljesítménysűrűsége eltérő, és a fémanyag felületének változása is eltérő. Általánosságban elmondható, hogy amikor a lézer teljesítménysűrűsége a fémanyag felületén eléri a 10 mW/cm2-t, a fémanyag felülete gyorsan felemelkedik az anyag forráspontjára, és erősen fémgőzné párolog.
Ha a lézer teljesítménysűrűsége a fémanyagok felületén meghaladja a 100 mW/cm2-t, az időben nem kisüthető fémgőzt a lézerenergia újra felmelegíti, és így plazmafelhő alakul ki.
A fémanyagok lézeres vágásakor keletkező plazmafelhő nagy részét a vágógáz elfújja, a fennmaradó kis része pedig plazmafelhőt képez, amely hatással lesz a fémvágásra:
1) A plazmafelhők a fémanyagok felületén maradnak, akadályozzák a lézerenergia átvitelét és csökkentik a vágási sebességet.
2) A fúvóka alatt rekedt plazmafelhő nemcsak a fúvóka és a fémanyag közötti kapacitást változtatja meg, hanem felmelegíti a fúvókát, befolyásolja a kapacitás teljesítmény paramétereit, zavarja a kapacitív magasságszabályozó észlelési eredményeit, csökkenti a pontosságot a nyomon követési vezérlést, és befolyásolják a vágási hatást.
Vegyük például a piacon széles körben használt 2000 W-os lézert, ha 100/125-ös (kollimátor gyújtótávolság/fókuszáló lencse gyújtótávolságú) vágófejjel használják, amikor a copf mag átmérője kisebb, mint 40 μ m-nél , a fénypont átlagos teljesítménysűrűsége nulla fókusznál eléri a 100 mW/cm2 nagyságrendet, különösen vékony fémlemezek vágásakor könnyebb plazmafelhőket generálni.
Az elmúlt években a piac felismerte az egymódusú lézerek előnyeit. Az optikai sémák folyamatos optimalizálásával az egymódusú lézerek teljesítménye is fokozatosan növekszik a készülékben. A jobb sugárminőség (általában a pigtail kisebb magátmérőjének megfelelő) és a nagyobb kimenő teljesítmény miatt a nulla fókuszpontban a fénypont átlagos teljesítménysűrűsége egyre magasabb, és vékony vágáskor könnyebb plazmafelhőket generálni. fémlemezek.
A probléma megoldása érdekében a következő vágási folyamatok hatékonyan csökkenthetik a plazmafelhő hatását:
1. Impulzusvágás kerül elfogadásra. Az impulzusvágási mód alkalmazása egyrészt biztosíthatja a lézer csúcsteljesítményét, másrészt lerövidítheti a lézer besugárzási idejét fémanyagokon, csökkentve a plazmafelhő képződését.
2. Csökkentse megfelelően a lézervágási teljesítményt. Más feltételek megváltoztatása nélkül a vágási teljesítmény csökkentése csökkentheti az átlagos teljesítménysűrűséget a fókuszban, és csökkentheti a plazmafelhők képződését. Ha 1 mm-es rozsdamentes acélt vág egymódusú 2000 W-os lézerrel teljes teljesítménnyel és nulla fókusszal, a vágási sebesség nem ideális a plazmafelhő hatása miatt. Ha a vágási teljesítményt 1800 W-ra csökkentjük, a vágási sebesség 50 százalékkal nő.
3. Megfelelően szélesítse és vágja le a rést. A vágási rés kiszélesítése nemcsak szélesebb csatornát biztosít a plazmafelhőnek lefelé történő szétszóródásához, csökkenti a plazmafelhőnek a vágásra gyakorolt hatását, hanem elősegíti a résben lévő salak kiürülésének felgyorsítását és a vágási hatás fokozását is.
4. Csökkentse megfelelően a vágási magasságot. A vágási magasság nemcsak közvetlenül határozza meg a plazmafelhő vastagságát a fúvóka és a fémanyag felülete között (minél kisebb a távolság, annál vékonyabb a plazmafelhő), hanem minél közelebb van a vágófúvóka, annál nagyobb a vágógáz nyomása, amely a fúvókából kilép. fúvóka központja lesz. Minél nagyobb a vágási nyomás, az felgyorsítja a plazmafelhő szétszóródását a fúvóka alatt, és csökkenti a plazmafelhő árnyékolását a beeső lézerrel szemben. Tehát a vágófej biztonságának szavatolása mellett minél közelebb van a követési távolság, annál jobb.
5. Használjon megfelelő vágófúvókát. A megfelelő fúvóka felgyorsíthatja a fémplazmafelhő szétszóródását gyorsabb gázáramlással anélkül, hogy a fúvóka átmérőjét növelné.
6. Helyezzen oldalfúvó berendezést és fúvókahűtőt a vágófejre. Az oldalsó fúvókészülék a plazmafelhő egy részének elfújására és a plazmafelhő koncentrációjának csökkentésére szolgál a fúvóka alatt. A fúvókahűtő eszköz csökkentheti a plazmafelhőnek a fúvókára gyakorolt hőhatását, és elkerülheti a fúvóka kapacitásának paramétereinek befolyásolását.
7. A nagy mintavételezési sebességű kapacitív magasságbeállítót elfogadják. A nagy mintavételezési sebességű kapacitív magasságállító nemcsak a követési pontosságot tudja biztosítani, hanem a kapacitásérték változásának figyelésével a fúvóka alatti plazmafelhő változását is meghatározhatja. A szerszámgép olyan intézkedéseket tud végrehajtani, mint a lassítás, szünet, impulzusvágás stb., hogy csökkentse a plazmafelhő vágásra gyakorolt hatását a plazmafelhő változásának figyelésével.
A HGTECH-ről: A HGTECH a lézeripari alkalmazások úttörője és vezetője Kínában, valamint a globális lézerfeldolgozási megoldások tekintélyes szállítója. Átfogóan elrendezett lézeres intelligens gépekkel, mérő- és automatizálási gyártósorainkkal, valamint intelligens gyárépítésünkkel átfogó megoldásokat kínálunk az intelligens gyártáshoz.
