1. Speciaal apparaat
Om de verandering van de brandpuntsgrootte veroorzaakt door de verandering van de pre-focale straalgrootte te verminderen, biedt de fabrikant van het lasersnijsysteem een aantal speciale apparaten waaruit gebruikers kunnen kiezen:
(1) Collimator.Dit is een gebruikelijke methode, dat wil zeggen dat er een collimator wordt toegevoegd aan het uitvoeruiteinde van de CO2-laser voor expansieverwerking.Na expansie wordt de straaldiameter groter en wordt de divergentiehoek kleiner, zodat de straalgrootte vóór focussering aan het nabije en verre uiteinde vrijwel hetzelfde is binnen het snijwerkbereik.
(2) Een onafhankelijke onderste as van de bewegende lens wordt aan de snijkop toegevoegd, dit zijn twee onafhankelijke delen waarbij de Z-as de afstand tussen het mondstuk en het materiaaloppervlak regelt.Wanneer de werktafel van de werktuigmachine beweegt of de optische as beweegt, beweegt de F-as van de straal tegelijkertijd van het dichtstbijzijnde uiteinde naar het verre uiteinde, zodat de spotdiameter na de bewerking hetzelfde blijft in het hele bewerkingsgebied. straal is gefocust.
(3) Controleer de waterdruk van de focusseerlens (meestal focussysteem met metalen reflectie).Als de grootte van de straal vóór het focusseren kleiner wordt en de diameter van het brandpunt groter wordt, wordt de waterdruk automatisch geregeld om de focusseringskromming te veranderen om de diameter van het brandpunt te verkleinen.
(4) Het optische padsysteem voor compensatie in X- en Y-richtingen is toegevoegd aan de snijmachine voor vliegende optische paden.Dat wil zeggen dat wanneer het optische pad van het distale uiteinde van de snede groter wordt, het optische pad voor compensatie wordt verkort;Wanneer daarentegen het optische pad nabij het snijuiteinde wordt verkleind, wordt het optische pad voor compensatie vergroot om de lengte van het optische pad consistent te houden.
2. Snij- en perforatietechnologie
Bij elke vorm van thermische snijtechnologie, behalve in enkele gevallen waarbij vanaf de rand van de plaat kan worden begonnen, moet doorgaans een klein gaatje in de plaat worden geboord.Voorheen werd in de laserstempelmachine een gat geponst met een pons en vervolgens met een laser uit het kleine gaatje gesneden.Voor lasersnijmachines zonder stempelinrichting zijn er twee basisperforatiemethoden:
(1) Straalboren: nadat het materiaal is bestraald met een continue laser, wordt in het midden een put gevormd en vervolgens wordt het gesmolten materiaal snel verwijderd door de zuurstofstroom coaxiaal met de laserstraal om een gat te vormen.Over het algemeen is de grootte van het gat gerelateerd aan de plaatdikte.De gemiddelde diameter van het straalgat bedraagt de helft van de plaatdikte.Daarom is de straalgatdiameter van de dikkere plaat groot en niet rond.Het is niet geschikt voor gebruik op de onderdelen waaraan hogere eisen worden gesteld (zoals oliezeefnaadpijpen), maar alleen op het afval.Omdat de zuurstofdruk die wordt gebruikt voor het perforeren dezelfde is als die voor het snijden, is de plons bovendien groot.
Bovendien heeft pulsperforatie ook een betrouwbaarder gaspadcontrolesysteem nodig om het schakelen van gastype en gasdruk en de controle van de perforatietijd te realiseren.In het geval van pulsperforatie moet, om een incisie van hoge kwaliteit te verkrijgen, aandacht worden besteed aan de overgangstechnologie van pulsperforatie wanneer het werkstuk stilstaat naar continu snijden met constante snelheid van het werkstuk.Theoretisch kunnen de snijomstandigheden van het versnellingsgedeelte gewoonlijk worden gewijzigd, zoals de brandpuntsafstand, de positie van het mondstuk, de gasdruk, enz., maar in feite is het onwaarschijnlijk dat de bovengenoemde omstandigheden zullen veranderen vanwege de korte tijd.
3. Mondstukontwerp en luchtstroomcontroletechnologie
Bij het lasersnijden van staal worden zuurstof en een gerichte laserstraal door het mondstuk op het gesneden materiaal geschoten, zodat een luchtstroomstraal ontstaat.De basisvereiste voor de luchtstroom is dat de luchtstroom in de incisie groot moet zijn en de snelheid hoog moet zijn, zodat voldoende oxidatie ervoor kan zorgen dat het incisiemateriaal de exotherme reactie volledig kan uitvoeren;Tegelijkertijd is er voldoende momentum om het gesmolten materiaal te spuiten en uit te blazen.Daarom zijn, naast de kwaliteit van de straal en de controle ervan die rechtstreeks van invloed zijn op de snijkwaliteit, het ontwerp van het mondstuk en de regeling van de luchtstroom (zoals de mondstukdruk, de positie van het werkstuk in de luchtstroom, enz.) ) zijn ook zeer belangrijke factoren.Het mondstuk voor lasersnijden heeft een eenvoudige structuur, dat wil zeggen een conisch gat met aan het uiteinde een klein rond gat.Bij het ontwerpen worden meestal experimenten en foutmethoden gebruikt.
Omdat het mondstuk over het algemeen van rood koper is gemaakt en een klein volume heeft, is het een kwetsbaar onderdeel en moet het regelmatig vervangen worden, waardoor hydrodynamische berekeningen en analyses niet worden uitgevoerd.Bij gebruik wordt het gas met een bepaalde druk PN (overdruk PG) vanaf de zijkant van het mondstuk ingebracht, wat de mondstukdruk wordt genoemd.Het wordt uit de mondstukuitlaat gestoten en bereikt het werkstukoppervlak over een bepaalde afstand.De druk ervan wordt de snijdruk PC genoemd en uiteindelijk zet het gas uit tot de atmosferische druk PA.Uit het onderzoekswerk blijkt dat met de toename van PN de stroomsnelheid toeneemt en PC ook toeneemt.
Voor de berekening kan de volgende formule worden gebruikt: v = 8,2d2 (PG + 1) V - gasdebiet L / mind - mondstukdiameter MMPg - mondstukdruk (manometerdruk) bar
Er zijn verschillende drukdrempels voor verschillende gassen.Wanneer de mondstukdruk deze waarde overschrijdt, is de gasstroom een normale schuine schokgolf en gaat de gasstroomsnelheid over van subsonisch naar supersonisch.Deze drempel houdt verband met de verhouding tussen PN en PA en de vrijheidsgraad (n) van gasmoleculen: bijvoorbeeld n = 5 van zuurstof en lucht, dus de drempel PN = 1 bar × (1,2) 3,5 = 1,89 bar. de spuitmonddruk is hoger, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), de luchtstroom is normaal, de schuine schokafdichting wordt een positieve schok, de snijdruk PC neemt af, de lucht de stroomsnelheid neemt af en er ontstaan wervelstromen op het werkstukoppervlak, wat de rol van de luchtstroom bij het verwijderen van gesmolten materialen verzwakt en de snijsnelheid beïnvloedt.Daarom wordt het mondstuk met een conisch gat en een klein rond gat aan het uiteinde gebruikt en is de zuurstofdruk in het mondstuk vaak minder dan 3 bar.
Posttijd: 26 februari 2022
