1. Špeciálne zariadenie
Aby sa zmenšila zmena veľkosti ohniska spôsobená zmenou veľkosti predohniskového lúča, výrobca laserového rezacieho systému poskytuje používateľom na výber niekoľko špeciálnych zariadení:
(1) Kolimátor.Toto je bežná metóda, to znamená, že na výstupný koniec CO2 lasera sa pridá kolimátor na expanzné spracovanie.Po expanzii sa priemer lúča zväčší a uhol divergencie sa zmenší, takže veľkosť lúča pred zaostrením na blízky koniec a na vzdialený koniec je v rámci pracovného rozsahu rezu takmer rovnaká.
(2) K reznej hlave je pridaná nezávislá spodná os pohyblivej šošovky, čo sú dve nezávislé časti s osou Z ovládajúcou vzdialenosť medzi tryskou a povrchom materiálu.Keď sa pracovný stôl obrábacieho stroja pohybuje alebo sa pohybuje optická os, os F lúča sa pohybuje súčasne z blízkeho konca na vzdialený koniec, takže priemer bodu zostáva rovnaký v celej oblasti spracovania po lúč je zaostrený.
(3) Ovládajte tlak vody zaostrovacej šošovky (zvyčajne zaostrovací systém s kovovým odrazom).Ak sa veľkosť lúča pred zaostrením zmenší a priemer ohniska sa zväčší, tlak vody sa automaticky reguluje, aby sa zmenilo zakrivenie zaostrenia, aby sa zmenšil priemer ohniska.
(4) K lietajúcemu stroju na rezanie optickej dráhy je pridaný kompenzačný systém optickej dráhy v smeroch X a Y.To znamená, že keď sa optická dráha distálneho konca rezu zväčší, kompenzačná optická dráha sa skráti;Naopak, keď sa optická dráha v blízkosti rezného konca zmenší, kompenzačná optická dráha sa zväčší, aby bola dĺžka optickej dráhy konzistentná.
2. Technológia rezania a perforácie
Akýkoľvek druh technológie tepelného rezania, okrem niekoľkých prípadov, ktoré môžu začať od okraja dosky, vo všeobecnosti musí byť na doske vyvŕtaný malý otvor.Predtým sa v stroji na laserové razenie zmesí vydieral otvor dierovačom a potom sa z malého otvoru vyrezal laserom.Pre laserové rezacie stroje bez raziaceho zariadenia existujú dva základné spôsoby perforácie:
(1) Tryskové vŕtanie: po ožiarení materiálu kontinuálnym laserom sa v strede vytvorí jamka a potom sa roztavený materiál rýchlo odstráni prúdom kyslíka koaxiálnym s laserovým lúčom, aby sa vytvorila diera.Vo všeobecnosti veľkosť otvoru súvisí s hrúbkou dosky.Priemerný priemer trhacieho otvoru je polovica hrúbky plechu.Preto je priemer tryskacieho otvoru hrubšej dosky veľký a nie okrúhly.Nie je vhodné ho použiť na diely s vyššími požiadavkami (ako napr. šev olejového sita), ale len na odpad.Navyše, pretože tlak kyslíka použitý na perforáciu je rovnaký ako tlak použitý na rezanie, rozstrekovanie je veľké.
Okrem toho pulzná perforácia tiež potrebuje spoľahlivejší systém riadenia dráhy plynu na realizáciu prepínania typu plynu a tlaku plynu a kontrolu času perforácie.V prípade pulznej perforácie, aby sa dosiahol kvalitný rez, by sa mala venovať pozornosť technológii prechodu od pulznej perforácie, keď je obrobok nehybný, na plynulé rezanie obrobku konštantnou rýchlosťou.Teoreticky možno zvyčajne meniť rezné podmienky akceleračnej sekcie, ako je ohnisková vzdialenosť, poloha dýzy, tlak plynu atď., ale v skutočnosti je nepravdepodobné, že by sa zmenili vyššie uvedené podmienky kvôli krátkemu času.
3. Dizajn trysky a technológia riadenia prietoku vzduchu
Pri laserovom rezaní ocele sa kyslík a zaostrený laserový lúč vystreľujú na rezaný materiál cez dýzu, aby sa vytvoril prúd vzduchu.Základnou požiadavkou na prúdenie vzduchu je, že prúd vzduchu do rezu by mal byť veľký a rýchlosť by mala byť vysoká, takže dostatočná oxidácia môže spôsobiť, že materiál rezu bude úplne viesť exotermickú reakciu;Zároveň je dostatočná hybnosť na rozprášenie a vyfúknutie roztaveného materiálu.Preto okrem kvality lúča a jeho riadenia priamo ovplyvňujúceho kvalitu rezu, aj konštrukcia dýzy a riadenie prúdenia vzduchu (ako je tlak dýzy, poloha obrobku v prúde vzduchu atď. ) sú tiež veľmi dôležité faktory.Tryska na rezanie laserom má jednoduchú štruktúru, to znamená kužeľovitý otvor s malým kruhovým otvorom na konci.Na návrh sa zvyčajne používajú experimenty a metódy chýb.
Pretože dýza je vo všeobecnosti vyrobená z červenej medi a má malý objem, je to zraniteľná časť a je potrebné ju často vymieňať, takže sa nevykonávajú hydrodynamické výpočty a analýzy.Pri použití sa plyn s určitým tlakom PN (pretlak PG) zavádza zo strany dýzy, čo sa nazýva tlak v dýze.Vystreľuje sa z výstupu dýzy a do určitej vzdialenosti dosiahne povrch obrobku.Jeho tlak sa nazýva rezný tlak PC a nakoniec plyn expanduje na atmosférický tlak PA.Výskumná práca ukazuje, že s nárastom PN sa zvyšuje rýchlosť prúdenia a zvyšuje sa aj PC.
Na výpočet možno použiť nasledujúci vzorec: v = 8,2 d2 (PG + 1) V - prietok plynu L / myseľ - priemer trysky MMPg - tlak trysky (pretlak) bar
Pre rôzne plyny existujú rôzne prahové hodnoty tlaku.Keď tlak v dýze prekročí túto hodnotu, prúd plynu je normálna šikmá rázová vlna a rýchlosť prúdenia plynu prechádza z podzvukovej na nadzvukovú.Tento prah súvisí s pomerom PN a PA a stupňom voľnosti (n) molekúl plynu: napríklad n = 5 kyslíka a vzduchu, takže jeho prahová hodnota PN = 1 bar × (1,2) 3,5 = 1,89 bar。 Keď tlak trysky je vyšší, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4 bar), prietok vzduchu je normálny, šikmé tesnenie nárazu sa stáva pozitívnym nárazom, znižuje sa rezný tlak PC, vzduch rýchlosť prúdenia klesá a na povrchu obrobku sa vytvárajú vírivé prúdy, čo oslabuje úlohu prúdenia vzduchu pri odstraňovaní roztavených materiálov a ovplyvňuje rýchlosť rezania.Preto sa používa dýza s kužeľovým otvorom a malým okrúhlym otvorom na konci a tlak kyslíka v dýze je často menší ako 3 bary.
Čas odoslania: 26. februára 2022
