1. מכשיר מיוחד
על מנת לצמצם את השינוי בגודל נקודת המוקד הנגרם על ידי השינוי בגודל קרן המוקד המוקדמת, יצרנית מערכת חיתוך הלייזר מספקת כמה מכשירים מיוחדים לבחירת המשתמשים:
(1) קולימטור.זוהי שיטה נפוצה, כלומר, קולימטור מתווסף לקצה הפלט של לייזר CO2 לעיבוד הרחבה.לאחר ההתרחבות, קוטר האלומה הופך גדול יותר וזווית הסטייה הופכת קטנה יותר, כך שגודל האלומה לפני מיקוד הקצוות והקצה הרחוק קרוב לזהה בטווח העבודה החיתוך.
(2) ציר תחתון עצמאי של העדשה הנעה מתווסף לראש החיתוך, שהוא שני חלקים עצמאיים כאשר ציר Z שולט על המרחק בין הזרבובית למשטח החומר.כאשר שולחן העבודה של כלי המכונה זז או הציר האופטי זז, ציר ה-F של הקורה נע מהקצה הקרוב לקצה הרחוק בו-זמנית, כך שקוטר הנקודה נשאר זהה בכל אזור העיבוד לאחר קרן ממוקדת.
(3) שליטה בלחץ המים של עדשת המיקוד (בדרך כלל מערכת מיקוד השתקפות מתכת).אם גודל האלומה לפני המיקוד הופך קטן יותר וקוטר הנקודה המוקדית הופך גדול יותר, לחץ המים נשלט אוטומטית כדי לשנות את עקמומיות המיקוד כדי להקטין את קוטר הנקודה המוקדית.
(4) מערכת הנתיב האופטי הפיצוי בכיווני X ו-Y מתווספת למכונת חיתוך הנתיב האופטי המעופף.כלומר, כאשר הנתיב האופטי של הקצה המרוחק של החיתוך גדל, הנתיב האופטי לפיצוי מתקצר;להיפך, כאשר הנתיב האופטי ליד קצה החיתוך מצטמצם, הנתיב האופטי לפיצוי גדל כדי לשמור על עקביות באורך הנתיב האופטי.
2. טכנולוגיית חיתוך וניקוב
כל סוג של טכנולוגיית חיתוך תרמי, למעט מקרים בודדים שיכולים להתחיל מקצה הצלחת, בדרך כלל יש לקדוח חור קטן על הצלחת.בעבר, במכונת תרכובת הטבעה בלייזר, חוררו חור בעזרת אגרוף, ולאחר מכן חתכו מהחור הקטן בלייזר.עבור מכונות חיתוך לייזר ללא מכשיר הטבעה, קיימות שתי שיטות ניקוב בסיסיות:
(1) קידוח פיצוץ: לאחר הקרנת החומר בלייזר מתמשך, נוצר בור במרכז, ואז החומר המותך מוסר במהירות על ידי זרימת החמצן הקואקסית עם קרן הלייזר ליצירת חור.בדרך כלל, גודל החור קשור לעובי הצלחת.הקוטר הממוצע של חור הפיצוץ הוא מחצית מעובי הצלחת.לכן, קוטר חור הפיצוץ של הצלחת העבה יותר הוא גדול ולא עגול.זה לא מתאים לשימוש בחלקים עם דרישות גבוהות יותר (כגון צינור תפר מסך שמן), אלא רק על הפסולת.בנוסף, מכיוון שלחץ החמצן המשמש לניקוב זהה לזה המשמש לחיתוך, ההתזה גדול.
בנוסף, ניקוב הדופק זקוק גם למערכת בקרת נתיב גז אמינה יותר כדי לממש את החלפת סוג הגז ולחץ הגז ושליטה על זמן הניקוב.במקרה של ניקוב דופק, על מנת לקבל חתך איכותי, יש לשים לב לטכנולוגיית המעבר מחירור דופק כאשר חומר העבודה נייח לחיתוך רציף במהירות קבועה של חומר העבודה.תיאורטית, בדרך כלל ניתן לשנות את תנאי החיתוך של קטע התאוצה, כגון אורך מוקד, מיקום זרבובית, לחץ גז וכו', אך למעשה, לא סביר לשנות את התנאים הנ"ל בגלל הזמן הקצר.
3. עיצוב זרבובית וטכנולוגיית בקרת זרימת אוויר
בעת חיתוך פלדה בלייזר, חמצן וקרן לייזר ממוקדת נורים אל החומר החתוך דרך הזרבובית, כדי ליצור קרן זרימת אוויר.הדרישה הבסיסית לזרימת אוויר היא שזרימת האוויר לתוך החתך צריכה להיות גדולה והמהירות צריכה להיות גבוהה, כך שדי חמצון יכול לגרום לחומר החתך לבצע תגובה אקסותרמית באופן מלא;יחד עם זאת, יש מספיק מומנטום כדי לרסס ולפוצץ את החומר המותך.לכן, בנוסף לאיכות הקורה והשליטה בה המשפיעים ישירות על איכות החיתוך, עיצוב הפיה ובקרת זרימת האוויר (כגון לחץ הזרבובית, מיקום חומר העבודה בזרימת האוויר וכו'. ) הם גם גורמים חשובים מאוד.הזרבובית לחיתוך לייזר מאמצת מבנה פשוט, כלומר חור חרוטי שבקצהו חור עגול קטן.ניסויים ושיטות שגיאה משמשים בדרך כלל לתכנון.
מכיוון שהזרבובית עשויה בדרך כלל מנחושת אדומה ובעלת נפח קטן, היא חלק פגיע וצריך להחליף אותה לעיתים תכופות, ולכן לא מבוצעים חישוב וניתוח הידרודינמי.בעת השימוש, הגז עם לחץ מסוים PN (מד לחץ PG) מוכנס מהצד של הזרבובית, מה שנקרא לחץ הזרבובית.הוא נפלט מיציאת הזרבובית ומגיע אל משטח העבודה דרך מרחק מסוים.הלחץ שלו נקרא לחץ חיתוך PC, ולבסוף הגז מתרחב ללחץ האטמוספרי PA.עבודת המחקר מראה שעם העלייה של PN, מהירות הזרימה עולה וגם ה-PC עולה.
ניתן להשתמש בנוסחה הבאה לחישוב: v = 8.2d2 (PG + 1) V - קצב זרימת הגז L / mind - קוטר הזרבובית MMPg - לחץ הזרבובית (מד לחץ) בר
ישנם ספי לחץ שונים לגזים שונים.כאשר לחץ הזרבובית עולה על ערך זה, זרימת הגז היא גל הלם אלכסוני רגיל, ומהירות זרימת הגז עוברת מתת-קולי לעל-קולי.סף זה קשור ליחס של PN ו-PA ולמידת החופש (n) של מולקולות גז: למשל, n = 5 של חמצן ואוויר, כך שהסף שלו PN = 1bar × (1.2)3.5=1.89bar。 כאשר לחץ הזרבובית גבוה יותר, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), זרימת האוויר תקינה, אטם הזעזועים האלכסוני הופך להלם חיובי, לחץ החיתוך PC יורד, האוויר מהירות הזרימה פוחתת, וזרמי מערבולת נוצרים על משטח העבודה, מה שמחליש את תפקידה של זרימת האוויר בהסרת חומרים מותכים ומשפיע על מהירות החיתוך.לכן, הזרבובית עם חור חרוטי וחור עגול קטן בקצה מאומצת, ולחץ הזרבובית של חמצן הוא לעתים קרובות פחות מ-3 בר.
זמן פרסום: 26-2-2022
