1. Dispositivo speciale
Al fine di ridurre la variazione della dimensione della macchia focale causata dalla modifica della dimensione del raggio prefocale, il produttore del sistema di taglio laser fornisce alcuni dispositivi speciali tra cui gli utenti possono scegliere:
(1) Collimatore.Questo è un metodo comune, ovvero viene aggiunto un collimatore all'estremità di uscita del laser CO2 per l'elaborazione dell'espansione.Dopo l'espansione, il diametro del raggio diventa più grande e l'angolo di divergenza diventa più piccolo, in modo che la dimensione del raggio prima della messa a fuoco dell'estremità vicina e dell'estremità lontana sia quasi la stessa all'interno del campo di lavoro di taglio.
(2) Alla testa di taglio viene aggiunto un asse inferiore indipendente della lente mobile, che è costituito da due parti indipendenti con l'asse Z che controlla la distanza tra l'ugello e la superficie del materiale.Quando il piano di lavoro della macchina utensile si muove o l'asse ottico si muove, l'asse F del raggio si sposta contemporaneamente dall'estremità più vicina a quella più lontana, in modo che il diametro del punto rimanga lo stesso in tutta l'area di lavorazione dopo il il raggio è focalizzato.
(3) Controllare la pressione dell'acqua della lente di messa a fuoco (solitamente un sistema di messa a fuoco a riflessione metallica).Se la dimensione del raggio prima della messa a fuoco diminuisce e il diametro della macchia focale aumenta, la pressione dell'acqua viene controllata automaticamente per modificare la curvatura di messa a fuoco e ridurre il diametro della macchia focale.
(4) Il sistema di compensazione del percorso ottico nelle direzioni X e Y viene aggiunto alla macchina da taglio del percorso ottico volante.Cioè, quando il percorso ottico dell'estremità distale del taglio aumenta, il percorso ottico di compensazione viene accorciato;Al contrario, quando il percorso ottico vicino all'estremità di taglio viene ridotto, il percorso ottico di compensazione viene aumentato per mantenere costante la lunghezza del percorso ottico.
2. Tecnologia di taglio e perforazione
Qualsiasi tipo di tecnologia di taglio termico, tranne pochi casi che possono iniziare dal bordo della lamiera, generalmente è necessario praticare un piccolo foro sulla lamiera.In precedenza, nella macchina per stampaggio laser, veniva praticato un foro con un punzone e quindi tagliato dal piccolo foro con un laser.Per le macchine da taglio laser senza dispositivo di stampa, esistono due metodi fondamentali di perforazione:
(1) Perforazione a scoppio: dopo che il materiale è stato irradiato dal laser continuo, si forma una fossa al centro, quindi il materiale fuso viene rapidamente rimosso dal flusso di ossigeno coassiale con il raggio laser per formare un foro.Generalmente, la dimensione del foro è correlata allo spessore della piastra.Il diametro medio del foro di brillamento è la metà dello spessore della piastra.Pertanto, il diametro del foro di sabbiatura della piastra più spessa è grande e non rotondo.Non è adatto per essere utilizzato su parti con requisiti più elevati (come il tubo di giunzione del filtro antiolio), ma solo sugli scarti.Inoltre, poiché la pressione dell'ossigeno utilizzata per la perforazione è la stessa di quella utilizzata per il taglio, gli schizzi sono notevoli.
Inoltre, la perforazione a impulsi necessita anche di un sistema di controllo del percorso del gas più affidabile per realizzare la commutazione del tipo e della pressione del gas e il controllo del tempo di perforazione.Nel caso della perforazione a impulsi, per ottenere un'incisione di alta qualità, è necessario prestare attenzione alla tecnologia di transizione dalla perforazione a impulsi quando il pezzo è fermo al taglio continuo del pezzo a velocità costante.In teoria, le condizioni di taglio della sezione di accelerazione possono solitamente essere modificate, come la lunghezza focale, la posizione dell'ugello, la pressione del gas, ecc., ma in realtà è improbabile che cambino le condizioni di cui sopra a causa del breve tempo.
3. Design dell'ugello e tecnologia di controllo del flusso d'aria
Durante il taglio laser dell'acciaio, l'ossigeno e il raggio laser focalizzato vengono sparati sul materiale tagliato attraverso l'ugello, in modo da formare un raggio di flusso d'aria.Il requisito fondamentale per il flusso d'aria è che il flusso d'aria nell'incisione sia ampio e la velocità elevata, in modo che un'ossidazione sufficiente possa far sì che il materiale dell'incisione conduca completamente una reazione esotermica;Allo stesso tempo, c'è abbastanza slancio per spruzzare e soffiare via il materiale fuso.Pertanto, oltre alla qualità del raggio e al suo controllo che incidono direttamente sulla qualità del taglio, il design dell'ugello e il controllo del flusso d'aria (come la pressione dell'ugello, la posizione del pezzo nel flusso d'aria, ecc. ) sono anch'essi fattori molto importanti.L'ugello per il taglio laser adotta una struttura semplice, ovvero un foro conico con un piccolo foro circolare all'estremità.Esperimenti e metodi di errore vengono solitamente utilizzati per la progettazione.
Poiché l'ugello è generalmente realizzato in rame rosso e ha un volume ridotto, è una parte vulnerabile e deve essere sostituita frequentemente, pertanto non vengono eseguiti calcoli e analisi idrodinamiche.Durante l'uso, il gas con una determinata pressione PN (pressione relativa PG) viene introdotto dal lato dell'ugello, chiamata pressione dell'ugello.Viene espulso dall'uscita dell'ugello e raggiunge la superficie del pezzo per una certa distanza.La sua pressione è chiamata pressione di taglio PC e infine il gas si espande fino alla pressione atmosferica PA.Il lavoro di ricerca mostra che all'aumentare della PN aumenta la velocità del flusso e aumenta anche la PC.
Per calcolare è possibile utilizzare la seguente formula: v = 8,2d2 (PG + 1) V - portata del gas L / mente - diametro dell'ugello MMPg - pressione dell'ugello (pressione manometrica) bar
Esistono diverse soglie di pressione per diversi gas.Quando la pressione dell'ugello supera questo valore, il flusso di gas è una normale onda d'urto obliqua e la velocità del flusso di gas passa da subsonica a supersonica.Questa soglia è correlata al rapporto tra PN e PA e al grado di libertà (n) delle molecole di gas: ad esempio, n = 5 di ossigeno e aria, quindi la sua soglia PN = 1bar × (1,2)3,5=1,89bar. Quando la pressione dell'ugello è più alta, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), il flusso d'aria è normale, la guarnizione antiurto obliqua diventa shock positivo, la pressione di taglio PC diminuisce, l'aria la velocità del flusso diminuisce e sulla superficie del pezzo si formano correnti parassite che indeboliscono il ruolo del flusso d'aria nella rimozione dei materiali fusi e influenzano la velocità di taglio.Pertanto, viene adottato l'ugello con foro conico e piccolo foro rotondo all'estremità e la pressione dell'ossigeno nell'ugello è spesso inferiore a 3 bar.
Orario di pubblicazione: 26 febbraio 2022
