ການຕັດ Laser ແລະລະບົບການປຸງແຕ່ງຂອງມັນ

ການຕັດເລເຊີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ເລເຊີ CO2 ໄຫຼຕາມແກນໄວສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການຕັດເລເຊີຂອງວັດສະດຸໂລຫະ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນຄຸນນະພາບຂອງສາຍໄຟທີ່ດີ.ເຖິງແມ່ນວ່າການສະທ້ອນຂອງໂລຫະສ່ວນໃຫຍ່ກັບ beams laser CO2 ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງສູງ, ການສະທ້ອນຂອງພື້ນຜິວໂລຫະຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມອຸນຫະພູມແລະລະດັບການຜຸພັງ.ເມື່ອພື້ນຜິວຂອງໂລຫະເສຍຫາຍ, ການສະທ້ອນຂອງໂລຫະແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບ 1. ສໍາລັບການຕັດ laser ໂລຫະ, ພະລັງງານສະເລ່ຍທີ່ສູງກວ່າແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນ, ແລະພຽງແຕ່ lasers CO2 ພະລັງງານສູງມີເງື່ອນໄຂນີ້.

1. ການຕັດດ້ວຍເລເຊີຂອງວັດສະດຸເຫຼັກ

1.1 CO2 ຕັດເລເຊີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕົວກໍານົດການຂະບວນການຕົ້ນຕໍຂອງການຕັດ laser ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ CO2 ປະກອບມີພະລັງງານ laser, ປະເພດແລະຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສຊ່ວຍ, ຄວາມໄວຕັດ, ຕໍາແຫນ່ງໂຟກັສ, ຄວາມເລິກໂຟກັສແລະຄວາມສູງ nozzle.

(1) Laser power ພະລັງງານ Laser ມີອິດທິພົນອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ຄວາມຫນາຂອງການຕັດ, ຄວາມໄວການຕັດແລະຄວາມກວ້າງຂອງ incision.ເມື່ອຕົວກໍານົດການອື່ນໆແມ່ນຄົງທີ່, ຄວາມໄວຕັດຫຼຸດລົງດ້ວຍການເພີ່ມຄວາມຫນາຂອງແຜ່ນຕັດແລະເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມພະລັງງານເລເຊີ.ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ພະລັງງານເລເຊີຫຼາຍຂື້ນ, ແຜ່ນທີ່ສາມາດຕັດໄດ້ຫນາກວ່າ, ຄວາມໄວຂອງການຕັດໄວ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງ incision ໃຫຍ່ກວ່າເລັກນ້ອຍ.

(2) ປະເພດແລະຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສຊ່ວຍໃນເວລາທີ່ການຕັດເຫຼັກກາກບອນຕ່ໍາ, CO2 ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນອາຍແກັສຊ່ວຍເພື່ອນໍາໃຊ້ຄວາມຮ້ອນຂອງປະຕິກິລິຍາການເຜົາໃຫມ້ທາດເຫຼັກ - ອົກຊີເຈນທີ່ສົ່ງເສີມຂະບວນການຕັດ.ຄວາມໄວຕັດແມ່ນສູງແລະຄຸນນະພາບຂອງ incision ແມ່ນດີ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນ incision ໂດຍບໍ່ມີການ slag ຫນຽວສາມາດໄດ້ຮັບການ.ເມື່ອຕັດສະແຕນເລດ, CO2 ຖືກນໍາໃຊ້.Slag ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະຕິດກັບສ່ວນຕ່ໍາຂອງ incision.ອາຍແກັສປະສົມ CO2 + N2 ຫຼືການໄຫຼຂອງອາຍແກັສສອງຊັ້ນມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້.ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສຊ່ວຍມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຜົນກະທົບຂອງການຕັດ.ການເພີ່ມຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສຢ່າງເຫມາະສົມສາມາດເພີ່ມຄວາມໄວຂອງການຕັດໂດຍບໍ່ມີ slag ຫນຽວເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂື້ນຂອງກະແສອາຍແກັສແລະການປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການກໍາຈັດ slag.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າຄວາມກົດດັນສູງເກີນໄປ, ດ້ານຕັດຈະກາຍເປັນຫຍາບ.ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຂອງ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ຂອງ​ອົກ​ຊີ​ເຈນ​ທີ່ roughness ສະ​ເລ່ຍ​ຂອງ​ຫນ້າ incision ແມ່ນ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ຢູ່​ໃນ​ຮູບ​ຂ້າງ​ລຸ່ມ​ນີ້​.

ຄວາມກົດດັນຂອງຮ່າງກາຍຍັງຂຶ້ນກັບຄວາມຫນາຂອງແຜ່ນ.ເມື່ອຕັດເຫລໍກຄາບອນຕ່ໍາດ້ວຍເລເຊີ 1kW CO2, ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນຂອງອົກຊີເຈນແລະຄວາມຫນາຂອງແຜ່ນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້.

(3) ຄວາມໄວການຕັດ ຄວາມໄວການຕັດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນນະພາບການຕັດ.ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະເພາະໃດຫນຶ່ງຂອງພະລັງງານເລເຊີ, ມີຄ່າສໍາຄັນເທິງແລະຕ່ໍາທີ່ສອດຄ້ອງກັນສໍາລັບຄວາມໄວການຕັດທີ່ດີໃນເວລາທີ່ຕັດເຫຼັກກາກບອນຕ່ໍາ.ຖ້າຄວາມໄວຂອງການຕັດແມ່ນສູງກວ່າຫຼືຕ່ໍາກວ່າມູນຄ່າທີ່ສໍາຄັນ, ການຕິດ slag ຈະເກີດຂື້ນ.ເມື່ອຄວາມໄວຂອງການຕັດແມ່ນຊ້າ, ເວລາປະຕິບັດງານຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງປະຕິກິລິຍາ oxidation ໃນຂອບຕັດແມ່ນຂະຫຍາຍ, ຄວາມກວ້າງຂອງການຕັດແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະດ້ານຕັດຈະຫຍາບຄາຍ.ເມື່ອຄວາມໄວຂອງການຕັດເພີ່ມຂຶ້ນ, incision ຄ່ອຍໆກາຍເປັນແຄບຈົນກ່ວາຄວາມກວ້າງຂອງ incision ເທິງແມ່ນເທົ່າກັບເສັ້ນຜ່າກາງຂອງຈຸດ.ໃນເວລານີ້, ເສັ້ນຜ່າຕັດແມ່ນຮູບແຂບເລັກນ້ອຍ, ກວ້າງຢູ່ດ້ານເທິງແລະແຄບຢູ່ດ້ານລຸ່ມ.ໃນຂະນະທີ່ຄວາມໄວຂອງການຕັດສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນຜ່າຕັດເທິງຍັງສືບຕໍ່ນ້ອຍລົງ, ແຕ່ສ່ວນຕ່ໍາຂອງເສັ້ນຜ່າຕັດຈະກວ້າງກວ່າແລະກາຍເປັນຮູບຮ່າງຂອງ wedge inverted.

(5​) ສຸມ​ໃສ່​ຄວາມ​ເລິກ​

ຄວາມເລິກຂອງຈຸດສຸມມີຜົນກະທົບທີ່ແນ່ນອນຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງຫນ້າດິນຕັດແລະຄວາມໄວຂອງການຕັດ.ເມື່ອຕັດແຜ່ນເຫຼັກຂະຫນາດໃຫຍ່ຂ້ອນຂ້າງ, beam ທີ່ມີຄວາມເລິກໂຟກັສຂະຫນາດໃຫຍ່ຄວນໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້;ເມື່ອຕັດແຜ່ນບາງໆ, ຄວນໃຊ້ beam ທີ່ມີຄວາມເລິກໂຟກັສຂະຫນາດນ້ອຍ.

(6) ຄວາມສູງຂອງ Nozzle

ລະດັບຄວາມສູງຂອງ nozzle ຫມາຍເຖິງໄລຍະຫ່າງຈາກຫນ້າດິນສຸດທ້າຍຂອງ nozzle ອາຍແກັສຊ່ວຍກັບດ້ານເທິງຂອງ workpiece ໄດ້.ຄວາມສູງຂອງ nozzle ແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະ momentum ຂອງ ejected auxiliary airflow ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະ fluctuate, ເຊິ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບການຕັດແລະຄວາມໄວ.ເພາະສະນັ້ນ, ໃນເວລາທີ່ການຕັດ laser, ຄວາມສູງຂອງ nozzle ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຫຼຸດລົງ, ປົກກະຕິແລ້ວ 0.5 ~ 2.0mm.

① ດ້ານເລເຊີ

ກ.ເພີ່ມພະລັງງານເລເຊີ.ການພັດທະນາ lasers ທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍແມ່ນວິທີການໂດຍກົງແລະປະສິດທິພາບທີ່ຈະເພີ່ມຄວາມຫນາຂອງການຕັດ.

ຂ.ການປຸງແຕ່ງກໍາມະຈອນ.ເລເຊີທີ່ມີກໍາມະຈອນມີພະລັງງານສູງສຸດສູງຫຼາຍແລະສາມາດເຈາະແຜ່ນເຫຼັກຫນາ.ການນຳໃຊ້ເຕັກນິກການຕັດກຳມະຈອນກຳມະຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ແຄບ, ກວ້າງ, ສາມາດຕັດແຜ່ນເຫຼັກໜາໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເພີ່ມພະລັງງານເລເຊີ, ແລະຂະໜາດຂອງເສັ້ນຜ່າຕັດແມ່ນນ້ອຍກວ່າການຕັດເລເຊີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ຄ.ໃຊ້ເລເຊີໃໝ່

② ລະບົບ Optical

ກ.ລະບົບ optical ປັບ.ຄວາມແຕກຕ່າງຈາກການຕັດເລເຊີແບບດັ້ງເດີມແມ່ນວ່າມັນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງວາງຈຸດສຸມຢູ່ຂ້າງລຸ່ມຂອງການຕັດ.ເມື່ອຕໍາແຫນ່ງໂຟກັສປ່ຽນແປງຂຶ້ນແລະລົງສອງສາມມິນລິແມັດຕາມທິດທາງຄວາມຫນາຂອງແຜ່ນເຫຼັກ, ຄວາມຍາວໂຟກັສໃນລະບົບ optical ທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້ຈະປ່ຽນແປງດ້ວຍການປ່ຽນຕໍາແຫນ່ງຈຸດສຸມ.ການປ່ຽນແປງຂຶ້ນແລະລົງໃນຄວາມຍາວໂຟກັສກົງກັນກັບການເຄື່ອນໄຫວທີ່ກ່ຽວຂ້ອງລະຫວ່າງ laser ແລະ workpiece ໄດ້, ເຮັດໃຫ້ຕໍາແຫນ່ງຈຸດສຸມມີການປ່ຽນແປງຂຶ້ນແລະລົງຕາມຄວາມເລິກຂອງ workpiece ໄດ້.ຂະບວນການຕັດນີ້ທີ່ຕໍາແຫນ່ງຈຸດສຸມປ່ຽນແປງກັບເງື່ອນໄຂພາຍນອກສາມາດຜະລິດການຕັດທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ.ຂໍ້ເສຍຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຄວາມເລິກຂອງການຕັດແມ່ນຈໍາກັດ, ໂດຍທົ່ວໄປບໍ່ເກີນ 30mm.

ຂ.ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ການ​ຕັດ bifocal​.ເລນພິເສດແມ່ນໃຊ້ເພື່ອແນມແສງສອງເທື່ອຢູ່ພາກສ່ວນຕ່າງໆ.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 4.58, D ແມ່ນເສັ້ນຜ່າກາງຂອງສ່ວນກາງຂອງເລນແລະເປັນເສັ້ນຜ່າກາງຂອງສ່ວນຂອບຂອງເລນ.ລັດສະໝີຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຢູ່ໃຈກາງຂອງເລນແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າບໍລິເວນອ້ອມຂ້າງ, ປະກອບເປັນຈຸດໂຟກັສສອງເທົ່າ.ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການຕັດ, ຈຸດສຸມເທິງແມ່ນຕັ້ງຢູ່ດ້ານເທິງຂອງ workpiece ໄດ້, ແລະຈຸດສຸມຕ່ໍາແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບພື້ນຜິວຕ່ໍາຂອງ workpiece ໄດ້.ເທກໂນໂລຍີຕັດເລເຊີສອງໂຟກັສພິເສດນີ້ມີຂໍ້ດີຫຼາຍ.ສໍາລັບການຕັດເຫຼັກອ່ອນ, ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດຮັກສາ beam laser ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງໃນດ້ານເທິງຂອງໂລຫະເພື່ອຕອບສະຫນອງເງື່ອນໄຂທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ຈະ ignite, ແຕ່ຍັງຮັກສາ beam laser ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງຢູ່ໃກ້ກັບພື້ນຜິວຕ່ໍາຂອງໂລຫະ. ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການ ignition.ຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະຜະລິດການຕັດທີ່ສະອາດໃນທົ່ວລະດັບຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸທັງຫມົດ.ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ຂະຫຍາຍຂອບເຂດຂອງຕົວກໍານົດການສໍາລັບການໄດ້ຮັບການຕັດທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ.ຕົວຢ່າງ, ການນໍາໃຊ້ 3kW CO2.laser, ຄວາມຫນາຂອງການຕັດແບບດັ້ງເດີມພຽງແຕ່ສາມາດບັນລຸ 15 ~ 20mm, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຫນາຂອງການຕັດການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີການຕັດສອງຈຸດສຸມສາມາດບັນລຸ 30 ~ 40mm.

③ Nozzle ແລະ auxiliary air flow

ການອອກແບບ nozzle ຢ່າງສົມເຫດສົມຜົນເພື່ອປັບປຸງຄຸນລັກສະນະການໄຫຼຂອງອາກາດ.ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຝາຊັ້ນໃນຂອງຫົວຫົວ supersonic ທໍາອິດຈະຫົດຕົວລົງແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຂະຫຍາຍອອກ, ເຊິ່ງສາມາດສ້າງກະແສລົມ supersonic ຢູ່ທີ່ຮູສຽບ.ຄວາມກົດດັນຂອງການສະຫນອງອາກາດສາມາດສູງຫຼາຍໂດຍບໍ່ມີການສ້າງຄື້ນຊ໊ອກ.ໃນເວລາທີ່ການນໍາໃຊ້ nozzle supersonic ສໍາລັບການຕັດ laser, ຄຸນນະພາບການຕັດແມ່ນຍັງເຫມາະສົມ.ນັບຕັ້ງແຕ່ຄວາມກົດດັນການຕັດຂອງ nozzle supersonic ຢູ່ໃນຫນ້າວຽກແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່, ມັນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການຕັດ laser ຂອງແຜ່ນເຫຼັກຫນາ.