1. 특수장치
사전 초점 빔 크기의 변화로 인한 초점 크기의 변화를 줄이기 위해 레이저 절단 시스템 제조업체는 사용자가 선택할 수 있는 몇 가지 특수 장치를 제공합니다.
(1) 콜리메이터.이것은 일반적인 방법으로 CO2 레이저의 출력단에 콜리메이터를 추가하여 확장 가공하는 것입니다.확장 후 빔 직경은 더 커지고 발산 각도는 더 작아지므로 가까운 끝과 먼 끝 포커싱 전의 빔 크기는 절단 작업 범위 내에서 거의 동일합니다.
(2) 움직이는 렌즈의 독립적인 하부 축이 커팅 헤드에 추가됩니다. 이는 노즐과 재료 표면 사이의 거리를 제어하는 Z축을 갖춘 두 개의 독립적인 부품입니다.공작 기계의 작업대가 이동하거나 광축이 이동하면 빔의 F축이 가까운 끝에서 먼 끝으로 동시에 이동하므로 스폿 직경은 전체 가공 영역에서 동일하게 유지됩니다. 빔이 집중됩니다.
(3) 포커싱 렌즈(보통 금속 반사 포커싱 시스템)의 수압을 조절합니다.포커싱 전 빔의 크기가 작아지고 초점 직경이 커지면 자동으로 수압을 제어하여 초점 곡률을 변경하여 초점 직경을 줄입니다.
(4) 플라잉 광로 절단기에 X 및 Y 방향의 보상 광로 시스템이 추가되었습니다.즉, 절단 말단의 광 경로가 증가하면 보상 광 경로가 단축됩니다.반대로 절단단 근처의 광로가 줄어들면 보상 광로가 늘어나 광로 길이를 일정하게 유지합니다.
2. 절단 및 천공 기술
모든 종류의 열 절단 기술은 플레이트 가장자리에서 시작할 수 있는 몇 가지 경우를 제외하고 일반적으로 플레이트에 작은 구멍을 뚫어야 합니다.이전에는 레이저 스탬핑 복합기에서는 펀치로 구멍을 뚫은 다음 레이저로 작은 구멍을 잘라냈습니다.스탬핑 장치가 없는 레이저 절단기의 경우 두 가지 기본 천공 방법이 있습니다.
(1) 블라스트 드릴링 : 재료에 연속 레이저를 조사한 후 중앙에 피트가 형성되고 레이저 빔과 동축의 산소 흐름에 의해 용융 된 재료가 빠르게 제거되어 구멍이 형성됩니다.일반적으로 구멍의 크기는 판 두께와 관련이 있습니다.발파공의 평균 직경은 판 두께의 절반입니다.따라서 두꺼운 판의 발파 구멍 직경은 크고 둥글지 않습니다.요구 사항이 더 높은 부품(예: 오일 스크린 심 파이프)에는 사용하기에 적합하지 않으며 폐기물에만 사용됩니다.또한, 천공에 사용되는 산소압은 절단에 사용되는 산소압과 동일하기 때문에 비말(Splash)이 크다.
또한, 펄스 천공에서는 가스 유형 및 가스 압력의 전환과 천공 시간 제어를 실현하기 위해 보다 안정적인 가스 경로 제어 시스템이 필요합니다.펄스 천공의 경우 고품질의 절개를 얻기 위해서는 가공물이 정지되어 있을 때의 펄스 천공에서 가공물의 정속 연속 가공으로의 전환 기술에 주목해야 한다.이론적으로 가속 구간의 절단 조건은 초점 거리, 노즐 위치, 가스 압력 등 일반적으로 변경될 수 있지만 실제로는 짧은 시간으로 인해 위 조건이 변경될 가능성이 거의 없습니다.
3. 노즐 설계 및 공기 흐름 제어 기술
강철을 레이저 절단할 때 산소와 집중된 레이저 빔이 노즐을 통해 절단된 재료에 발사되어 공기 흐름 빔을 형성합니다.공기 흐름의 기본 요구 사항은 절개 부위로의 공기 흐름이 크고 속도가 높아서 충분한 산화가 절개 재료가 완전히 발열 반응을 수행할 수 있도록 하는 것입니다.동시에 용융된 재료를 분사하고 불어내는 데 충분한 추진력이 있습니다.따라서 빔의 품질과 그 제어가 절단 품질에 직접적인 영향을 미치는 것 외에도 노즐의 설계와 공기 흐름의 제어(예: 노즐 압력, 공기 흐름에서 공작물의 위치 등)도 중요합니다. )도 매우 중요한 요소이다.레이저 절단용 노즐은 원추형 구멍과 끝에 작은 원형 구멍이 있는 간단한 구조를 채택하고 있습니다.실험과 오류 방법은 일반적으로 설계에 사용됩니다.
노즐은 일반적으로 적동으로 제작되고 부피가 작기 때문에 취약한 부품이고 자주 교체해야 하므로 유체역학적 계산 및 분석을 수행하지 않습니다.사용 시 노즐측에서 일정한 압력 PN(게이지압 PG)의 가스가 유입되는 것을 노즐압이라고 합니다.노즐 출구에서 분출되어 일정 거리를 거쳐 공작물 표면에 도달합니다.그 압력을 절단압력 PC라고 하며, 최종적으로 가스는 대기압 PA까지 팽창합니다.연구 결과에 따르면 PN이 증가하면 유속이 증가하고 PC도 증가하는 것으로 나타났습니다.
다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. v = 8.2d2(PG + 1) V - 가스 유량 L / 마인드 - 노즐 직경 MMPg - 노즐 압력(게이지 압력) bar
가스마다 압력 임계값이 다릅니다.노즐 압력이 이 값을 초과하면 가스 흐름은 정상적인 경사 충격파가 되고 가스 흐름 속도는 아음속에서 초음속으로 전환됩니다.이 임계값은 PN과 PA의 비율 및 가스 분자의 자유도(n)와 관련됩니다. 예를 들어 산소와 공기의 n = 5이므로 해당 임계값 PN = 1bar × (1.2)3.5=1.89bar입니다. 노즐 압력이 더 높고 PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), 공기 흐름이 정상이고 경사 충격 씰이 포지티브 충격이되고 절단 압력 PC가 감소하고 공기가 유속이 감소하고 공작물 표면에 와전류가 형성되어 용융된 재료를 제거하는 데 있어 공기 흐름의 역할이 약화되고 절단 속도에 영향을 미칩니다.따라서 원추형 구멍과 끝에 작은 둥근 구멍이 있는 노즐이 채택되며 산소의 노즐 압력은 종종 3bar 미만입니다.
게시 시간: 2022년 2월 26일
