1. Perangkat khusus
Untuk mengurangi perubahan ukuran titik fokus yang disebabkan oleh perubahan ukuran sinar pra fokus, produsen sistem pemotongan laser menyediakan beberapa perangkat khusus yang dapat dipilih pengguna:
(1) Kolimator.Ini adalah metode yang umum, yaitu kolimator ditambahkan ke ujung keluaran laser CO2 untuk pemrosesan ekspansi.Setelah pemuaian, diameter berkas menjadi lebih besar dan sudut divergensi menjadi lebih kecil, sehingga ukuran berkas sebelum pemfokusan ujung dekat dan ujung jauh mendekati sama dalam rentang kerja pemotongan.
(2) Sumbu bawah independen dari lensa bergerak ditambahkan ke kepala pemotongan, yang merupakan dua bagian independen dengan sumbu Z yang mengontrol jarak antara nosel dan permukaan material.Ketika meja kerja alat mesin bergerak atau sumbu optik bergerak, sumbu F balok bergerak dari ujung dekat ke ujung jauh pada saat yang bersamaan, sehingga diameter titik tetap sama di seluruh area pemrosesan setelahnya. sinar terfokus.
(3) Mengontrol tekanan air lensa pemfokusan (biasanya sistem pemfokusan pantulan logam).Jika ukuran sinar sebelum pemfokusan menjadi lebih kecil dan diameter titik fokus menjadi lebih besar, tekanan air dikontrol secara otomatis untuk mengubah kelengkungan pemfokusan guna mengurangi diameter titik fokus.
(4) Sistem jalur optik kompensasi pada arah X dan Y ditambahkan ke mesin pemotong jalur optik terbang.Artinya, ketika jalur optik ujung distal pemotongan meningkat, jalur optik kompensasi diperpendek;Sebaliknya, ketika jalur optik di dekat ujung pemotongan dikurangi, jalur optik kompensasi ditingkatkan untuk menjaga konsistensi panjang jalur optik.
2. Teknologi pemotongan dan perforasi
Segala jenis teknologi pemotongan termal, kecuali untuk beberapa kasus yang dapat dimulai dari tepi pelat, umumnya lubang kecil harus dibor pada pelat.Sebelumnya, pada mesin laser stamping compound, sebuah lubang dilubangi dengan alat pelubang, kemudian lubang kecil tersebut dipotong dengan laser.Untuk mesin pemotongan laser tanpa perangkat stamping, ada dua metode dasar perforasi:
(1) Pengeboran ledakan: setelah material disinari dengan laser terus menerus, sebuah lubang terbentuk di tengahnya, dan kemudian material cair dengan cepat dihilangkan oleh aliran oksigen koaksial dengan sinar laser untuk membentuk lubang.Umumnya ukuran lubang berhubungan dengan ketebalan pelat.Rata-rata diameter lubang peledakan adalah setengah dari ketebalan pelat.Oleh karena itu diameter lubang peledakan pada pelat yang lebih tebal besar dan tidak bulat.Tidak cocok untuk digunakan pada bagian dengan persyaratan lebih tinggi (seperti pipa jahitan penyaring minyak), tetapi hanya pada limbah.Selain itu, karena tekanan oksigen yang digunakan untuk perforasi sama dengan yang digunakan untuk pemotongan, maka percikannya pun besar.
Selain itu, perforasi pulsa juga memerlukan sistem kontrol jalur gas yang lebih andal untuk mewujudkan peralihan jenis gas dan tekanan gas serta pengendalian waktu perforasi.Dalam kasus perforasi pulsa, untuk mendapatkan sayatan berkualitas tinggi, teknologi transisi dari perforasi pulsa ketika benda kerja diam ke pemotongan benda kerja dengan kecepatan konstan harus diperhatikan.Secara teori, kondisi pemotongan bagian percepatan biasanya dapat diubah, seperti panjang fokus, posisi nosel, tekanan gas, dll, namun nyatanya kondisi di atas tidak mungkin berubah karena waktu yang singkat.
3. Desain nosel dan teknologi kontrol aliran udara
Saat memotong baja dengan laser, oksigen dan sinar laser terfokus ditembakkan ke material yang dipotong melalui nosel, sehingga membentuk sinar aliran udara.Persyaratan dasar aliran udara adalah aliran udara ke dalam sayatan harus besar dan kecepatannya harus tinggi, sehingga oksidasi yang cukup dapat membuat bahan sayatan melakukan reaksi eksotermik sepenuhnya;Pada saat yang sama, terdapat momentum yang cukup untuk menyemprot dan mengeluarkan material cair.Oleh karena itu, selain kualitas balok dan pengendaliannya secara langsung mempengaruhi kualitas pemotongan, desain nosel dan pengendalian aliran udara (seperti tekanan nosel, posisi benda kerja dalam aliran udara, dll. ) juga merupakan faktor yang sangat penting.Nozel untuk pemotongan laser mengadopsi struktur sederhana, yaitu lubang berbentuk kerucut dengan lubang melingkar kecil di ujungnya.Metode eksperimen dan kesalahan biasanya digunakan untuk desain.
Karena nozzle umumnya terbuat dari tembaga merah dan volumenya kecil, maka merupakan bagian yang rentan dan perlu sering diganti, sehingga tidak dilakukan perhitungan dan analisis hidrodinamik.Saat digunakan, gas dengan tekanan tertentu PN (gauge pressure PG) dimasukkan dari sisi nosel, yang disebut tekanan nosel.Itu dikeluarkan dari outlet nosel dan mencapai permukaan benda kerja melalui jarak tertentu.Tekanannya disebut tekanan potong PC, dan akhirnya gas memuai hingga tekanan atmosfer PA.Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan meningkatnya PN maka kecepatan aliran meningkat dan PC juga meningkat.
Rumus berikut dapat digunakan untuk menghitung: v = 8.2d2 (PG + 1) V - laju aliran gas L / pikiran - diameter nosel MMPg - tekanan nosel (gauge pressure) bar
Ada ambang batas tekanan yang berbeda untuk gas yang berbeda.Ketika tekanan nosel melebihi nilai ini, aliran gas menjadi gelombang kejut miring normal, dan kecepatan aliran gas berpindah dari subsonik ke supersonik.Ambang batas ini berkaitan dengan rasio PN dan PA serta derajat kebebasan (n) molekul gas: misalnya n = 5 oksigen dan udara, maka ambang batasnya PN = 1bar × (1,2)3,5=1,89bar。 Kapan tekanan nozzle lebih tinggi, PN/PA = (1+1/N) 1+n/2 (PN;4bar), aliran udara normal, seal shock miring menjadi shock positif, tekanan pemotongan PC berkurang, udara kecepatan aliran menurun, dan arus eddy terbentuk pada permukaan benda kerja, yang melemahkan peran aliran udara dalam menghilangkan material cair dan mempengaruhi kecepatan potong.Oleh karena itu, digunakan nosel dengan lubang berbentuk kerucut dan lubang bundar kecil di ujungnya, dan tekanan oksigen nosel seringkali kurang dari 3bar.
Waktu posting: 26 Februari-2022
