1. Специално устройство
За да се намали промяната на размера на фокусното петно, причинена от промяната на размера на предфокусния лъч, производителят на система за лазерно рязане предоставя някои специални устройства, които потребителите да избират:
(1) Колиматор.Това е често срещан метод, т.е. към изходния край на CO2 лазера се добавя колиматор за обработка на разширение.След разширяване диаметърът на лъча става по-голям и ъгълът на отклонение става по-малък, така че размерът на лъча преди фокусирането в близкия край и в далечния край е близо до същия в работния диапазон на рязане.
(2) Към режещата глава се добавя независима долна ос на подвижната леща, която е две независими части с оста Z, контролираща разстоянието между дюзата и повърхността на материала.Когато работната маса на машинния инструмент се движи или оптичната ос се движи, F-оста на лъча се движи от близкия край към далечния край едновременно, така че диаметърът на петното остава същият в цялата зона на обработка след лъчът е фокусиран.
(3) Контролирайте водното налягане на фокусиращата леща (обикновено метална система за фокусиране на отражението).Ако размерът на лъча преди фокусиране стане по-малък и диаметърът на фокусното петно стане по-голям, налягането на водата се контролира автоматично, за да промени кривината на фокусиране, за да намали диаметъра на фокусното петно.
(4) Системата за компенсиране на оптичен път в посоките X и Y се добавя към машината за рязане на летящ оптичен път.Тоест, когато оптичният път на дисталния край на рязане се увеличава, компенсационният оптичен път се скъсява;Напротив, когато оптичният път близо до режещия край е намален, компенсационният оптичен път се увеличава, за да се запази дължината на оптичния път постоянна.
2. Технология на рязане и перфориране
Всякакъв вид технология за термично рязане, с изключение на няколко случая, които могат да започнат от ръба на плочата, обикновено трябва да се пробие малка дупка в плочата.Преди това в машината за лазерно щамповане се пробиваше дупка с перфоратор и след това се изрязваше от малкия отвор с лазер.За машини за лазерно рязане без устройство за щамповане има два основни метода на перфорация:
(1) Взривно пробиване: след като материалът е облъчен с непрекъснат лазер, в центъра се образува яма и след това разтопеният материал бързо се отстранява от кислородния поток, коаксиален с лазерния лъч, за да се образува дупка.Обикновено размерът на отвора е свързан с дебелината на плочата.Средният диаметър на взривния отвор е половината от дебелината на плочата.Следователно диаметърът на взривния отвор на по-дебелата плоча е голям, а не кръгъл.Не е подходящо да се използва върху частите с по-високи изисквания (като маслена маслена тръба), а само върху отпадъците.В допълнение, тъй като налягането на кислорода, използвано за перфорация, е същото като това, използвано за рязане, пръскането е голямо.
В допълнение, импулсната перфорация също се нуждае от по-надеждна система за контрол на пътя на газа, за да се реализира превключването на типа газ и налягането на газа и контрола на времето за перфорация.В случай на импулсна перфорация, за да се получи висококачествен разрез, трябва да се обърне внимание на технологията за преход от импулсна перфорация, когато детайлът е неподвижен, към непрекъснато рязане на детайла с постоянна скорост.Теоретично условията на рязане на ускорителната секция обикновено могат да се променят, като фокусно разстояние, позиция на дюзата, налягане на газа и т.н., но всъщност е малко вероятно да се променят горните условия поради краткото време.
3. Дизайн на дюзата и технология за контрол на въздушния поток
Когато лазерно рязане на стомана, кислород и фокусиран лазерен лъч се изстрелват към изрязания материал през дюзата, така че да се образува лъч от въздушен поток.Основното изискване за въздушния поток е, че въздушният поток в разреза трябва да бъде голям и скоростта трябва да е висока, така че достатъчно окисление да може да накара материала на разреза да проведе напълно екзотермична реакция;В същото време има достатъчно импулс за пръскане и издухване на разтопения материал.Следователно, в допълнение към качеството на лъча и неговия контрол, които пряко влияят върху качеството на рязане, дизайнът на дюзата и контролът на въздушния поток (като налягането на дюзата, позицията на детайла във въздушния поток и др. ) също са много важни фактори.Дюзата за лазерно рязане има проста структура, тоест коничен отвор с малък кръгъл отвор в края.Експериментите и методите за грешка обикновено се използват за проектиране.
Тъй като дюзата обикновено е изработена от червена мед и има малък обем, тя е уязвима част и трябва да се сменя често, така че не се извършват хидродинамични изчисления и анализи.Когато се използва, газът с определено налягане PN (манометрично налягане PG) се въвежда от страната на дюзата, което се нарича налягане на дюзата.Той се изхвърля от изхода на дюзата и достига повърхността на детайла на определено разстояние.Неговото налягане се нарича налягане на рязане PC и накрая газът се разширява до атмосферното налягане PA.Изследванията показват, че с увеличаването на PN се увеличава скоростта на потока и PC също се увеличава.
Следната формула може да се използва за изчисляване: v = 8,2d2 (PG + 1) V - дебит на газа L / ум - диаметър на дюзата MMPg - налягане на дюзата (манометрично налягане) bar
Има различни прагове на налягането за различните газове.Когато налягането на дюзата надвиши тази стойност, газовият поток е нормална наклонена ударна вълна и скоростта на газовия поток преминава от дозвукова към свръхзвукова.Този праг е свързан със съотношението на PN и PA и степента на свобода (n) на газовите молекули: например n = 5 на кислорода и въздуха, така че неговият праг PN = 1bar × (1,2)3,5=1,89bar。 Когато налягането на дюзата е по-високо, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), въздушният поток е нормален, наклоненото ударно уплътнение става положително ударно, налягането на рязане PC намалява, въздухът скоростта на потока намалява и върху повърхността на детайла се образуват вихрови токове, което отслабва ролята на въздушния поток при отстраняване на разтопени материали и влияе върху скоростта на рязане.Следователно се приема дюзата с коничен отвор и малък кръгъл отвор в края, а налягането на кислорода в дюзата често е по-малко от 3 бара.
Време на публикуване: 26 февруари 2022 г
