1. Dispozitiv special
Pentru a reduce modificarea dimensiunii spotului focal cauzată de modificarea dimensiunii fasciculului prefocal, producătorul sistemului de tăiere cu laser oferă câteva dispozitive speciale pentru ca utilizatorii să aleagă:
(1) Colimator.Aceasta este o metodă comună, adică un colimator este adăugat la capătul de ieșire al laserului CO2 pentru procesarea de expansiune.După extindere, diametrul fasciculului devine mai mare și unghiul de divergență devine mai mic, astfel încât dimensiunea fasciculului înainte de focalizarea la capătul apropiat și la capătul îndepărtat este aproape aceeași în intervalul de lucru de tăiere.
(2) La capul de tăiere se adaugă o axă inferioară independentă a lentilei în mișcare, care este două părți independente, axa Z controlând distanța dintre duză și suprafața materialului.Când masa de lucru a mașinii-unelte se mișcă sau axa optică se mișcă, axa F a fasciculului se deplasează în același timp de la capătul apropiat la capătul îndepărtat, astfel încât diametrul spotului să rămână același în întreaga zonă de prelucrare după fasciculul este focalizat.
(3) Controlați presiunea apei a lentilei de focalizare (de obicei, sistem de focalizare cu reflexie din metal).Dacă dimensiunea fasciculului înainte de focalizare devine mai mică și diametrul punctului focal devine mai mare, presiunea apei este controlată automat pentru a modifica curbura de focalizare pentru a reduce diametrul punctului focal.
(4) Sistemul de compensare a căii optice în direcțiile X și Y este adăugat la mașina de tăiat calea optică zburătoare.Adică, când calea optică a capătului distal al tăieturii crește, calea optică de compensare este scurtată;Dimpotrivă, atunci când calea optică în apropierea capătului de tăiere este redusă, calea optică de compensare este mărită pentru a menține lungimea traseului optic constantă.
2. Tehnologia de tăiere și perforare
Orice fel de tehnologie de tăiere termică, cu excepția câtorva cazuri care pot începe de la marginea plăcii, în general trebuie să se facă un mic orificiu pe placă.Anterior, în mașina compusă de ștanțat cu laser, o gaură a fost perforată cu un pumn și apoi tăiată din gaura mică cu un laser.Pentru mașinile de tăiat cu laser fără dispozitiv de ștanțare, există două metode de bază de perforare:
(1) Foraj prin explozie: după ce materialul este iradiat cu laser continuu, se formează o groapă în centru, iar apoi materialul topit este îndepărtat rapid de fluxul de oxigen coaxial cu fasciculul laser pentru a forma o gaură.În general, dimensiunea găurii este legată de grosimea plăcii.Diametrul mediu al găurii de sablare este jumătate din grosimea plăcii.Prin urmare, diametrul găurii de sablare al plăcii mai groase este mare și nu rotund.Nu este potrivit pentru a fi folosit pe piesele cu cerințe mai mari (cum ar fi țeava de cusătură a ecranului de ulei), ci doar pe deșeuri.În plus, deoarece presiunea de oxigen utilizată pentru perforare este aceeași cu cea utilizată pentru tăiere, stropirea este mare.
În plus, perforarea cu impulsuri necesită, de asemenea, un sistem de control al traseului gazului mai fiabil pentru a realiza comutarea tipului de gaz și a presiunii gazului și pentru a controla timpul de perforare.În cazul perforației cu impuls, pentru a obține o incizie de înaltă calitate, ar trebui să se acorde atenție tehnologiei de tranziție de la perforarea cu impuls atunci când piesa de prelucrat este staționară la tăierea continuă cu viteză constantă a piesei de prelucrat.Teoretic, condițiile de tăiere ale secțiunii de accelerare pot fi de obicei modificate, cum ar fi distanța focală, poziția duzei, presiunea gazului etc., dar, de fapt, este puțin probabil să se schimbe condițiile de mai sus din cauza timpului scurt.
3. Design duze și tehnologie de control al fluxului de aer
La tăierea cu laser a oțelului, oxigenul și raza laser focalizată sunt aruncate către materialul tăiat prin duză, astfel încât să formeze un fascicul de flux de aer.Cerința de bază pentru fluxul de aer este ca fluxul de aer în incizie să fie mare și viteza să fie mare, astfel încât suficientă oxidare să poată face ca materialul de incizie să conducă pe deplin reacția exotermă;În același timp, există suficient impuls pentru a pulveriza și a sufla materialul topit.Prin urmare, pe lângă calitatea fasciculului și controlul acestuia care afectează direct calitatea tăierii, designul duzei și controlul fluxului de aer (cum ar fi presiunea duzei, poziția piesei de prelucrat în fluxul de aer etc. ) sunt, de asemenea, factori foarte importanți.Duza pentru tăiere cu laser adoptă o structură simplă, adică o gaură conică cu o mică gaură circulară la capăt.Experimentele și metodele de eroare sunt de obicei folosite pentru proiectare.
Deoarece duza este în general realizată din cupru roșu și are un volum mic, este o piesă vulnerabilă și trebuie înlocuită frecvent, astfel încât calculul și analiza hidrodinamică nu sunt efectuate.Când este utilizat, gazul cu o anumită presiune PN (presiunea manometrică PG) este introdus din partea laterală a duzei, care se numește presiunea duzei.Este evacuat din orificiul de evacuare al duzei și ajunge la suprafața piesei de prelucrat printr-o anumită distanță.Presiunea sa se numește presiune de tăiere PC, iar în final gazul se extinde la presiunea atmosferică PA.Lucrările de cercetare arată că odată cu creșterea PN, viteza curgerii crește și PC crește.
Următoarea formulă poate fi utilizată pentru a calcula: v = 8,2d2 (PG + 1) V - debitul de gaz L / minte - diametrul duzei MMPg - presiunea duzei (presiunea manometrică) bar
Există diferite praguri de presiune pentru diferite gaze.Când presiunea duzei depășește această valoare, debitul de gaz este o undă de șoc oblică normală, iar viteza fluxului de gaz tranzitează de la subsonic la supersonic.Acest prag este legat de raportul dintre PN și PA și gradul de libertate (n) al moleculelor de gaz: de exemplu, n = 5 de oxigen și aer, deci pragul său PN = 1bar × (1,2)3,5 = 1,89 bar。 Când presiunea duzei este mai mare, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), debitul de aer este normal, etanșarea șocului oblic devine șoc pozitiv, presiunea de tăiere PC scade, aerul viteza de curgere scade, iar pe suprafața piesei de prelucrat se formează curenți turbionari, ceea ce slăbește rolul fluxului de aer în îndepărtarea materialelor topite și afectează viteza de tăiere.Prin urmare, se adoptă duza cu orificiu conic și orificiu rotund mic la capăt, iar presiunea oxigenului în duză este adesea mai mică de 3 bar.
Ora postării: 26-feb-2022
