Introducció al tall per làser

1. Dispositiu especial

Per tal de reduir el canvi de mida del punt focal causat pel canvi de mida del feix prefocal, el fabricant del sistema de tall per làser ofereix alguns dispositius especials perquè els usuaris puguin triar:

(1) Col·limador.Aquest és un mètode comú, és a dir, s'afegeix un col·limador a l'extrem de sortida del làser de CO2 per al processament d'expansió.Després de l'expansió, el diàmetre del feix es fa més gran i l'angle de divergència es fa més petit, de manera que la mida del feix abans de l'enfocament de l'extrem proper i de l'extrem llunyà és a prop del mateix dins del rang de treball de tall.

(2) S'afegeix un eix inferior independent de la lent mòbil al capçal de tall, que són dues parts independents amb l'eix Z que controla la distància entre el broquet i la superfície del material.Quan la taula de treball de la màquina-eina es mou o l'eix òptic es mou, l'eix F del feix es mou de l'extrem proper a l'extrem llunyà alhora, de manera que el diàmetre del punt es manté igual a tota l'àrea de processament després del el feix està enfocat.

(3) Controleu la pressió de l'aigua de la lent d'enfocament (normalment el sistema d'enfocament de reflexió metàl·lica).Si la mida del feix abans de l'enfocament es fa més petita i el diàmetre del punt focal es fa més gran, la pressió de l'aigua es controla automàticament per canviar la curvatura d'enfocament per reduir el diàmetre del punt focal.

(4) El sistema de ruta òptica de compensació en les direccions X i Y s'afegeix a la màquina de tall de la ruta òptica voladora.És a dir, quan augmenta el camí òptic de l'extrem distal del tall, el camí òptic de compensació s'escurça;Per contra, quan es redueix el camí òptic prop de l'extrem de tall, el camí òptic de compensació augmenta per mantenir la longitud del camí òptic consistent.

2. Tecnologia de tall i perforació

Qualsevol tipus de tecnologia de tall tèrmic, excepte alguns casos que poden començar des de la vora de la placa, generalment s'ha de perforar un petit forat a la placa.Anteriorment, a la màquina composta d'estampació làser, es perforava un forat amb un punxó i després es tallava del petit forat amb un làser.Per a màquines de tall per làser sense dispositiu d'estampació, hi ha dos mètodes bàsics de perforació:

(1) Perforació amb explosió: després que el material sigui irradiat per làser continu, es forma una fossa al centre i, a continuació, el material fos s'elimina ràpidament pel flux d'oxigen coaxial amb el raig làser per formar un forat.En general, la mida del forat està relacionada amb el gruix de la placa.El diàmetre mitjà del forat és la meitat del gruix de la placa.Per tant, el diàmetre del forat de granallament de la placa més gruixuda és gran i no rodó.No és adequat per a ser utilitzat en peces amb requisits més alts (com ara tubs de costura de pantalla d'oli), sinó només en els residus.A més, com que la pressió d'oxigen utilitzada per a la perforació és la mateixa que la que s'utilitza per tallar, la esquitxada és gran.

A més, la perforació de pols també necessita un sistema de control de la trajectòria del gas més fiable per adonar-se de la commutació del tipus de gas i la pressió del gas i el control del temps de perforació.En el cas de la perforació de pols, per obtenir una incisió d'alta qualitat, s'ha de prestar atenció a la tecnologia de transició de la perforació de pols quan la peça de treball està estacionària al tall continu de velocitat constant de la peça de treball.Teòricament, normalment es poden canviar les condicions de tall de la secció d'acceleració, com ara la distància focal, la posició del filtre, la pressió del gas, etc., però, de fet, és poc probable que canviïn les condicions anteriors a causa del poc temps.

3. Disseny de broquets i tecnologia de control del flux d'aire

Quan es talla amb làser l'acer, l'oxigen i el raig làser enfocat s'envien al material tallat a través del broquet, per tal de formar un feix de flux d'aire.El requisit bàsic per al flux d'aire és que el flux d'aire a la incisió ha de ser gran i la velocitat ha de ser alta, de manera que una oxidació suficient pot fer que el material de la incisió condueixi completament la reacció exotèrmica;Al mateix temps, hi ha prou impuls per polvoritzar i bufar el material fos.Per tant, a més de la qualitat del feix i el seu control que afecten directament la qualitat de tall, el disseny del broquet i el control del flux d'aire (com ara la pressió del broquet, la posició de la peça en el flux d'aire, etc. ) també són factors molt importants.El broquet per al tall per làser adopta una estructura senzilla, és a dir, un forat cònic amb un petit forat circular al final.Normalment s'utilitzen experiments i mètodes d'error per al disseny.

Com que el broquet generalment està fet de coure vermell i té un volum petit, és una peça vulnerable i s'ha de substituir amb freqüència, de manera que no es realitzen càlculs ni anàlisis hidrodinàmiques.Quan s'utilitza, el gas amb una determinada pressió PN (pression manomètrica PG) s'introdueix des del costat del broquet, que s'anomena pressió del broquet.S'expulsa de la sortida del broquet i arriba a la superfície de la peça a una certa distància.La seva pressió s'anomena pressió de tall PC, i finalment el gas s'expandeix a la pressió atmosfèrica PA.El treball de recerca mostra que amb l'augment de PN augmenta la velocitat del flux i també augmenta la PC.

Es pot utilitzar la fórmula següent per calcular: v = 8,2d2 (PG + 1) V - cabal de gas L / ment - diàmetre del broquet MMPg - pressió del broquet (pressió relativa) bar

Hi ha diferents llindars de pressió per a diferents gasos.Quan la pressió del broquet supera aquest valor, el flux de gas és una ona de xoc obliqua normal i la velocitat del flux de gas passa de subsònic a supersònic.Aquest llindar està relacionat amb la proporció de PN i PA i el grau de llibertat (n) de les molècules de gas: per exemple, n = 5 d'oxigen i aire, de manera que el seu llindar PN = 1bar × (1,2)3,5 = 1,89 bar。 Quan la pressió del broquet és més alta, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), el flux d'aire és normal, el segell de xoc oblic es converteix en un xoc positiu, la pressió de tall PC disminueix, l'aire la velocitat del flux disminueix i es formen corrents de Foucault a la superfície de la peça, la qual cosa debilita el paper del flux d'aire en l'eliminació de materials fosos i afecta la velocitat de tall.Per tant, s'adopta el broquet amb un forat cònic i un petit forat rodó al final, i la pressió del broquet d'oxigen sovint és inferior a 3 bar.


Hora de publicació: 26-feb-2022