Ανάλυση τεσσάρων παραγόντων που επηρεάζουν την ποιότητα κοπής της μηχανής κοπής με λέιζερ

Σε σύγκριση με το παραδοσιακό οξυακετυλένιο, το πλάσμα και άλλες διαδικασίες κοπής, η κοπή με λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας κοπής, της στενής σχισμής, της μικρής ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα, της καλής κατακόρυφης ακμής της σχισμής, της λείας κοπτικής ακμής και πολλών ειδών υλικών που μπορούν να κοπούν με λέιζερ . Η τεχνολογία κοπής με λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στους τομείς των αυτοκινήτων, των μηχανημάτων, του ηλεκτρισμού, του υλικού και των ηλεκτρικών συσκευών.

Πολλές βασικές τεχνολογίες της μηχανής κοπής λέιζερ είναι η ολοκληρωμένη τεχνολογία ενσωμάτωσης φωτός, μηχανής και ηλεκτρικής ενέργειας. Σε μια μηχανή κοπής λέιζερ, οι παράμετροι της δέσμης λέιζερ, η απόδοση και η ακρίβεια του μηχανήματος και του συστήματος CNC επηρεάζουν άμεσα την απόδοση και την ποιότητα τουκοπή με λέιζερ. Η ακρίβεια κοπής είναι το πρώτο στοιχείο που κρίνει την ποιότητα της μηχανής κοπής με λέιζερ CNC. Λοιπόν, ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα κοπής των μηχανών κοπής λέιζερ;
Οι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα κοπής των μηχανών κοπής λέιζερ περιλαμβάνουν την ταχύτητα κοπής, τη θέση εστίασης, το βοηθητικό αέριο, την ισχύ εξόδου λέιζερ και τα χαρακτηριστικά του τεμαχίου κατεργασίας κ.λπ., τα οποία θα αναλυθούν λεπτομερώς παρακάτω.
1. Ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα κοπής των μηχανών κοπής λέιζερ: ισχύς εξόδου λέιζερ.
Η μηχανή κοπής λέιζερ παράγει ενέργεια από την έξοδο της δέσμης λέιζερ από το συνεχές κύμα. Το μέγεθος της ισχύος λέιζερ και η επιλογή του τρόπου λειτουργίας θα επηρεάσουν την ποιότητα κοπής. Στην πραγματική λειτουργία, συνήθως προσαρμόζεται σε υψηλότερη ισχύ για να ικανοποιεί τις απαιτήσεις κοπής παχύτερων υλικών. Το σχέδιο δέσμης (η κατανομή της ενέργειας της δέσμης σε όλη τη διατομή) είναι πιο σημαντικό σε αυτό το σημείο. Λαμβάνεται υψηλότερη πυκνότητα ισχύος στο εστιακό σημείο και καλύτερη ποιότητα κοπής επιτυγχάνεται υπό συνθήκες μικρότερης από υψηλή ισχύ. Το μοτίβο δεν είναι συνεπές σε όλη την αποτελεσματική διάρκεια ζωής του λέιζερ. Η κατάσταση των οπτικών, οι ανεπαίσθητες αλλαγές στο μείγμα αερίων λειτουργίας του λέιζερ και οι διακυμάνσεις της ροής μπορούν όλα να επηρεάσουν τον μηχανισμό λειτουργίας.
2. Ο δεύτερος παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα κοπής τουκοπή με λέιζερΜηχάνημα: προσαρμογή θέσης εστίασης.
Η σχετική θέση του εστιακού σημείου και της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη διασφάλιση της ποιότητας της κοπής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η εστιακή θέση είναι ακριβώς στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας ή ελαφρώς κάτω από την επιφάνεια κατά την κοπή. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας κοπής, η διασφάλιση της σταθερότητας της σχετικής θέσης της εστίας και του τεμαχίου εργασίας είναι μια σημαντική προϋπόθεση για την επίτευξη σταθερής ποιότητας κοπής. Όταν η εστίαση είναι σε καλύτερη θέση, η κεφαλή είναι μικρότερη, η απόδοση είναι υψηλότερη και η καλύτερη ταχύτητα κοπής μπορεί να επιτύχει καλύτερα αποτελέσματα κοπής. Στις περισσότερες εφαρμογές, η εστίαση της δέσμης ρυθμίζεται ακριβώς κάτω από το ακροφύσιο. Η απόσταση μεταξύ του ακροφυσίου και της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας είναι γενικά περίπου 1,5 mm.
Αφού εστιαστεί η δέσμη λέιζερ, το μέγεθος του σημείου είναι ανάλογο με την εστιακή απόσταση του φακού. Αφού εστιαστεί η δέσμη από έναν φακό μικρής εστιακής απόστασης, το μέγεθος του σημείου είναι μικρό και η πυκνότητα ισχύος στο εστιακό σημείο είναι υψηλή, κάτι που είναι πολύ ωφέλιμο για την κοπή υλικού. το μειονέκτημα είναι ότι το εστιακό βάθος είναι πολύ μικρό και το περιθώριο προσαρμογής είναι μικρό. Κατάλληλο για κοπή λεπτών υλικών υψηλής ταχύτητας. Ο μακρύς φακός τηλεφακού έχει μεγαλύτερο εστιακό βάθος και επαρκή πυκνότητα ισχύος, που είναι πιο κατάλληλο για την κοπή χοντρού τεμαχίου εργασίας.
3. Ο τρίτος παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα κοπής της μηχανής κοπής λέιζερ: ταχύτητα κοπής.
Η ταχύτητα κοπής του υλικού είναι ανάλογη με την πυκνότητα ισχύος λέιζερ, δηλαδή, η αύξηση της πυκνότητας ισχύος αυξάνει την ταχύτητα κοπής. Η ταχύτητα κοπής είναι αντιστρόφως ανάλογη με την πυκνότητα (ειδικό βάρος) και το πάχος του υλικού που κόβεται. Όταν οι άλλες παράμετροι παραμένουν αμετάβλητες, οι παράγοντες για την αύξηση της ταχύτητας κοπής είναι: αύξηση της ισχύος (εντός συγκεκριμένου εύρους, όπως 500-2 000W). βελτιώστε τη λειτουργία δέσμης (όπως από τη λειτουργία υψηλής τάξης στη λειτουργία χαμηλής τάξης έως το TEM00). μειώστε το μέγεθος του εστιασμένου σημείου (όπως η χρήση φακού μικρής εστιακής απόστασης για εστίαση). υλικά κοπής με χαμηλή αρχική ενέργεια εξάτμισης (όπως πλαστικό, πλεξιγκλάς κ.λπ.) κοπή υλικών χαμηλής πυκνότητας (όπως λευκό πεύκο κ.λπ.). κοπή λεπτών υλικών.
4. Ο τέταρτος παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα κοπής τουκοπή με λέιζερμηχανή: βοηθητική πίεση αερίου.
Η κοπή των υλικών απόκοπή με λέιζερη μηχανή απαιτεί τη χρήση βοηθητικού αερίου και η πίεση του αερίου είναι ένας εξαιρετικά σημαντικός παράγοντας. Το βοηθητικό αέριο εκτοξεύεται ομοαξονικά με τη δέσμη λέιζερ, προστατεύοντας τον φακό από μόλυνση και διώχνοντας τη σκωρία στο κάτω μέρος της περιοχής κοπής. Για μη μεταλλικά υλικά και ορισμένα μεταλλικά υλικά, χρησιμοποιήστε πεπιεσμένο αέρα ή αδρανές αέριο για να επεξεργαστείτε λιωμένα και εξατμισμένα υλικά ενώ καταστέλλετε την υπερβολική καύση στην περιοχή κοπής.
Για τις περισσότερες κοπές με λέιζερ μετάλλων, το ενεργό αέριο (εφόσον είναι O2) χρησιμοποιείται για να σχηματίσει μια οξειδωτική εξώθερμη αντίδραση με το θερμό μέταλλο. Αυτό το μέρος της πρόσθετης θερμότητας μπορεί να αυξήσει την ταχύτητα κοπής κατά 1/3 έως 1/2. Κατά την κοπή λεπτών υλικών με υψηλή ταχύτητα, απαιτείται υψηλότερη πίεση αερίου για να αποτραπεί η προσκόλληση σκωρίας στο πίσω μέρος της κοπής (η σκωρία που κολλάει θερμά στο τεμάχιο μπορεί επίσης να καταστρέψει την κομμένη άκρη). Όταν το πάχος του υλικού αυξάνεται ή η ταχύτητα κοπής είναι αργή, η πίεση του αερίου πρέπει να μειωθεί κατάλληλα. Για να αποφύγετε το πάγωμα της πλαστικής κοπτικής άκρης, είναι προτιμότερο να κόβετε με χαμηλότερη πίεση αερίου.