1. Specialanordning
För att minska förändringen av brännpunktsstorleken som orsakas av förändringen av förbränningsstrålens storlek, tillhandahåller tillverkaren av laserskärningssystem några speciella enheter för användare att välja:
(1) Kollimator.Detta är en vanlig metod, det vill säga en kollimator läggs till utgångsänden av CO2-lasern för expansionsbearbetning.Efter expansion blir strålens diameter större och divergensvinkeln blir mindre, så att strålstorleken före nära- och bortre ändefokusering är nära densamma inom skärarbetsområdet.
(2) En oberoende nedre axel för den rörliga linsen läggs till skärhuvudet, som är två oberoende delar med Z-axeln som styr avståndet mellan munstycket och materialytan.När verktygsmaskinens arbetsbord rör sig eller den optiska axeln rör sig, rör sig strålens F-axel från näränden till den bortre änden samtidigt, så att punktdiametern förblir densamma i hela bearbetningsområdet efter strålen är fokuserad.
(3) Kontrollera vattentrycket för fokuseringslinsen (vanligtvis fokuseringssystem för metallreflektion).Om storleken på strålen före fokusering blir mindre och diametern på brännpunkten blir större, kontrolleras vattentrycket automatiskt för att ändra fokuseringskurvaturen för att minska diametern på brännpunkten.
(4) Kompensationssystemet för optiska vägar i X- och Y-riktningarna läggs till den flygande optiska vägskärmaskinen.Det vill säga när den optiska vägen för den distala änden av skärningen ökar, förkortas den optiska kompensationsvägen;Tvärtom, när den optiska vägen nära skäränden reduceras, ökas den optiska kompensationsvägen för att hålla den optiska väglängden konsekvent.
2. Skärnings- och perforeringsteknik
Alla typer av termisk skärteknik, förutom ett fåtal fall som kan börja från kanten av plattan, i allmänhet måste ett litet hål borras på plattan.Tidigare, i laserstämplingsmaskinen, stansades ett hål med en stans, och skars sedan från det lilla hålet med en laser.För laserskärmaskiner utan stämplingsanordning finns det två grundläggande metoder för perforering:
(1) Blastborrning: efter att materialet bestrålats med kontinuerlig laser, bildas en grop i mitten, och sedan avlägsnas det smälta materialet snabbt av syreflödet koaxiellt med laserstrålen för att bilda ett hål.I allmänhet är hålets storlek relaterad till plåttjockleken.Medeldiametern på spränghålet är hälften av plåttjockleken.Därför är spränghålsdiametern på den tjockare plattan stor och inte rund.Det är inte lämpligt att användas på de delar med högre krav (som oljefiltersömrör), utan endast på avfallet.Dessutom, eftersom syretrycket som används för perforering är detsamma som det som används för skärning, är stänket stort.
Dessutom behöver pulsperforering också ett mer tillförlitligt kontrollsystem för gasvägar för att förverkliga växlingen av gastyp och gastryck och styrning av perforeringstiden.I fallet med pulsperforering, för att erhålla högkvalitativt snitt, bör övergångstekniken från pulsperforering när arbetsstycket är stationärt till konstant hastighet kontinuerlig skärning av arbetsstycket uppmärksammas.Teoretiskt kan accelerationssektionens skärförhållanden vanligtvis ändras, såsom brännvidd, munstycksposition, gastryck etc., men i själva verket är det osannolikt att ovanstående förhållanden kommer att ändras på grund av den korta tiden.
3. Munstycksdesign och luftflödeskontrollteknik
Vid laserskärning av stål skjuts syre och fokuserad laserstråle till det skurna materialet genom munstycket för att bilda en luftflödesstråle.Det grundläggande kravet för luftflöde är att luftflödet in i snittet ska vara stort och hastigheten bör vara hög, så att tillräckligt med oxidation kan göra att snittmaterialet utför en exoterm reaktion;Samtidigt finns det tillräckligt med fart för att spraya och blåsa ut det smälta materialet.Därför, förutom att strålens kvalitet och dess kontroll direkt påverkar skärkvaliteten, munstyckets utformning och kontrollen av luftflödet (såsom munstyckstrycket, arbetsstyckets position i luftflödet, etc.). ) är också mycket viktiga faktorer.Munstycket för laserskärning antar en enkel struktur, det vill säga ett koniskt hål med ett litet cirkulärt hål i änden.Experiment och felmetoder används vanligtvis för design.
Eftersom munstycket i allmänhet är tillverkat av röd koppar och har en liten volym, är det en sårbar del och behöver bytas ut ofta, så hydrodynamisk beräkning och analys utförs inte.Vid användning införs gasen med ett visst tryck PN (gauge pressure PG) från sidan av munstycket, vilket kallas munstyckstrycket.Den skjuts ut från munstyckets utlopp och når arbetsstyckets yta ett visst avstånd.Dess tryck kallas skärtrycket PC, och slutligen expanderar gasen till atmosfärstrycket PA.Forskningsarbetet visar att med ökningen av PN ökar flödeshastigheten och PC ökar också.
Följande formel kan användas för att beräkna: v = 8,2d2 (PG + 1) V - gasflöde L/mind - munstycksdiameter MMPg - munstyckstryck (övertryck) bar
Det finns olika trycktrösklar för olika gaser.När munstyckstrycket överstiger detta värde är gasflödet en normal sned stötvåg och gasflödeshastigheten går över från subljud till överljud.Detta tröskelvärde är relaterat till förhållandet mellan PN och PA och frihetsgraden (n) för gasmolekyler: till exempel, n = 5 för syre och luft, så dess tröskelvärde PN = 1bar × (1,2)3,5=1,89bar。 När munstyckstrycket är högre, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), luftflödet är normalt, den sneda stöttätningen blir positiv, skärtrycket PC minskar, luften flödeshastigheten minskar, och virvelströmmar bildas på arbetsstyckets yta, vilket försvagar luftflödets roll för att avlägsna smält material och påverkar skärhastigheten.Därför används munstycket med koniskt hål och litet runt hål i änden, och munstyckstrycket för syre är ofta mindre än 3 bar.
Posttid: 26-2-2022
