تحسين القطع بالليزر: تحديد معلمات العملية

تحل معالجة القطع بالليزر محل السكاكين الميكانيكية التقليدية بشعاع ليزر غير مرئي. إنها تتميز بخصائص الدقة العالية والقطع السريع، ولا تقتصر على قيود نمط القطع، والمواد التي توفر التخطيط التلقائي، والقطع السلس، وتكاليف المعالجة المنخفضة. سيتم تحسين أو استبدال معدات قطع المعادن التقليدية تدريجيًا. الجزء الميكانيكي من شفرة الليزر لا يتلامس مع قطعة العمل، لذلك لن يسبب خدوش على سطح قطعة العمل أثناء التشغيل؛ سرعة القطع بالليزر سريعة، والشق سلس ومسطح، ولا يتطلب عمومًا معالجة لاحقة؛ المنطقة المتضررة من حرارة القطع صغيرة، وتشوه اللوحة صغير، وقطع التماس (0.1 مم ~ 0.3 مم)؛ لا يحتوي الشق على إجهاد ميكانيكي ولا نتوءات القص؛ دقة تصنيع عالية، تكرار جيد، ولا ضرر على سطح المادة؛ يمكن لبرمجة CNC معالجة أي رسم مسطح، كما يمكنها قطع ألواح كاملة كبيرة دون الحاجة إلى قوالب، وهو أمر اقتصادي وموفر للوقت-. تعمل الأتمتة على تطوير عملية قطع الأنابيب - راجعمزايا قطع الأنابيب بالليزر التلقائي.

للتعرف على الفوائد المحددة لأشعة الليزر الليفية على الأنابيب ومخزون الأنابيب، اقرأ عنالمزايا الفريدة لقطع ألياف الأنبوب المعدني بالليزر.

آلة قطع الأنابيب بالليزر

تتكون معدات القطع بالليزر بشكل أساسي من الليزر، ونظام توجيه الضوء، ونظام الحركة CNC، ورأس القطع الأوتوماتيكي لضبط الارتفاع، ومنصة العمل، ونظام نفخ الغاز عالي الضغط. يمكن أن تؤثر العديد من المعلمات على عملية القطع بالليزر، ويعتمد بعضها على الأداء الفني لليزر والأداة الآلية، بينما يكون البعض الآخر متغيرًا.

يضيف قطع الأنابيب تحدياته الخاصة - راجع كيفية التعامل معالصعوبات التقنية لقطع أنبوب الليزر.

1 وضع شعاع الليزر

يعد الوضع الأساسي، المعروف أيضًا باسم الوضع Gaussian، هو الوضع الأكثر مثالية للقطع، ويظهر بشكل أساسي في أجهزة الليزر منخفضة الطاقة-التي تقل طاقتها عن 1 كيلووات. الأوضاع المتعددة عبارة عن مزيج من الأوضاع ذات الترتيب الأعلى-، مع تركيز ضعيف وقدرة قطع منخفضة تحت نفس الطاقة. إن قدرة القطع وجودة الليزر ذو الوضع الواحد-أفضل من تلك الموجودة في الوضع المتعدد-.

توفر مصادر الألياف النبضية مزايا الشعاع الخاصة بها - تعرف عليهاتطبيقات ليزر الألياف النبضي SPI في قطع المعادن.

2 قوة الليزر

تعتمد طاقة الليزر المطلوبة للقطع بالليزر بشكل أساسي على مادة القطع وسمك المادة ومتطلبات سرعة القطع. قوة الليزر لها تأثير كبير على سمك القطع، وسرعة القطع، وعرض الشق. بشكل عام، مع زيادة قوة الليزر، يزداد أيضًا سمك المادة التي يمكن قطعها، وتتسارع سرعة القطع، ويزداد عرض الشق أيضًا.

3 الموقف البؤري

الموضع البؤري له تأثير كبير على عرض الشق. بشكل عام، يقع التركيز على حوالي -ثلث السُمك أسفل سطح المادة، مع الحد الأقصى لعمق القطع والحد الأدنى لعرض القطع.

4 البعد البؤري

عند قطع ألواح الصلب السميكة، يجب استخدام شعاع ذو لحظة بؤرية أطول للحصول على سطح قطع ذو عمودي جيد. عمق التركيز أكبر، كما يزيد قطر البقعة، وتقل كثافة الطاقة، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة القطع. للحفاظ على سرعة قطع معينة، من الضروري زيادة قوة الليزر. يُنصح باستخدام شعاع ذو طول بؤري أصغر عند قطع الألواح الرفيعة، حيث يؤدي ذلك إلى قطر نقطي أصغر وكثافة طاقة أعلى،

5 الغازات المساعدة

غالبًا ما يستخدم قطع الفولاذ منخفض الكربون- الأكسجين كغاز قطع لتعزيز عملية القطع من خلال الاستفادة من حرارة تفاعل احتراق الحديد والأكسجين. علاوة على ذلك، فإن سرعة القطع سريعة، وجودة القطع جيدة، ويمكن الحصول على قطع خالٍ من الخبث. يزداد الضغط، وتزداد الطاقة الحركية، وتتعزز قدرة تفريغ الخبث؛ يتم تحديد حجم ضغط هواء القطع بناءً على عوامل مثل المادة، وسمك اللوحة، وسرعة القطع، وجودة سطح القطع.

6 هيكل الفوهة

يؤثر الشكل الهيكلي للفوهة وحجم مخرج الضوء أيضًا على جودة وكفاءة القطع بالليزر. تتطلب متطلبات القطع المختلفة استخدام فوهات مختلفة. تشمل أشكال الفوهة شائعة الاستخدام الأشكال الأسطوانية والمخروطية والمربعة وغيرها. يعتمد القطع بالليزر عمومًا طريقة النفخ المحورية (تدفق الهواء والمحور البصري متحدة المركز). إذا كان تدفق الهواء والمحور البصري مختلفين، فمن المحتمل أن تحدث كمية كبيرة من الرش أثناء القطع. لضمان استقرار عملية القطع، عادة ما يكون من الضروري التحكم في المسافة بين وجه نهاية الفوهة وسطح قطعة العمل، والتي تكون بشكل عام 0.5-2.0 مم، من أجل تسهيل القطع السلس.