Lazer kəsmətətbiq
Sürətli ox axınlı CO2 lazerləri əsasən metal materialların lazerlə kəsilməsi üçün istifadə olunur, əsasən şüa keyfiyyətinin yaxşı olması səbəbindən. Əksər metalların CO2 lazer şüalarına əks etdirmə qabiliyyəti olduqca yüksək olsa da, otaq temperaturunda metal səthinin əks etdirmə qabiliyyəti temperatur və oksidləşmə dərəcəsinin artması ilə artır. Metal səth zədələndikdən sonra metalın əks etdirmə qabiliyyəti 1-ə yaxın olur. Metal lazerlə kəsmə üçün daha yüksək orta güc tələb olunur və yalnız yüksək güclü CO2 lazerləri bu vəziyyətə malikdir.
1. Polad materialların lazerlə kəsilməsi
1.1 CO2 fasiləsiz lazer kəsmə CO2 fasiləsiz lazer kəsmənin əsas proses parametrlərinə lazer gücü, köməkçi qazın növü və təzyiqi, kəsmə sürəti, fokus mövqeyi, fokus dərinliyi və burun hündürlüyü daxildir.
(1) Lazer gücü Lazer gücü kəsmə qalınlığına, kəsmə sürətinə və kəsik eninə böyük təsir göstərir. Digər parametrlər sabit olduqda, kəsmə sürəti kəsici lövhənin qalınlığının artması ilə azalır və lazer gücünün artması ilə artır. Başqa sözlə, lazer gücü nə qədər böyükdürsə, kəsilə bilən lövhə bir o qədər qalın, kəsmə sürəti bir o qədər sürətli və kəsik eni bir qədər böyükdür.
(2) Köməkçi qazın növü və təzyiqi Aşağı karbonlu poladı kəsərkən, kəsmə prosesini təşviq etmək üçün dəmir-oksigen yanma reaksiyasının istiliyindən istifadə etmək üçün köməkçi qaz kimi CO2 istifadə olunur. Kəsmə sürəti yüksəkdir və kəsmə keyfiyyəti yaxşıdır, xüsusən də yapışqan şlak olmadan kəsmə əldə etmək mümkündür. Paslanmayan poladı kəsərkən CO2 istifadə olunur. Şlak kəsiyin aşağı hissəsinə asanlıqla yapışır. CO2 + N2 qarışıq qaz və ya ikiqat qatlı qaz axını tez-tez istifadə olunur. Köməkçi qazın təzyiqi kəsmə effektinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Qaz təzyiqinin müvafiq şəkildə artırılması qaz axınının momentumunun artması və şlakın çıxarılması qabiliyyətinin yaxşılaşması səbəbindən yapışqan şlak olmadan kəsmə sürətini artıra bilər. Lakin, təzyiq çox yüksək olarsa, kəsilmiş səth kobudlaşır. Oksigen təzyiqinin kəsmə səthinin orta kobudluğuna təsiri aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir.
Korpus təzyiqi də lövhənin qalınlığından asılıdır. 1 kVt-lıq CO2 lazeri ilə aşağı karbonlu polad kəsilərkən, oksigen təzyiqi ilə lövhənin qalınlığı arasındakı əlaqə aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir.
(3) Kəsmə sürəti Kəsmə sürəti kəsmə keyfiyyətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Lazer gücünün müəyyən şərtləri altında, aşağı karbonlu polad kəsərkən yaxşı kəsmə sürəti üçün müvafiq yuxarı və aşağı kritik dəyərlər mövcuddur. Kəsmə sürəti kritik dəyərdən yüksək və ya aşağı olarsa, şlak yapışması baş verəcək. Kəsmə sürəti yavaş olduqda, oksidləşmə reaksiyası istiliyinin kəsici kənara təsir müddəti uzanır, kəsimin eni artır və kəsmə səthi kobudlaşır. Kəsmə sürəti artdıqca, yuxarı kəsiyin eni ləkənin diametrinə bərabər olana qədər kəsik tədricən daralır. Bu zaman kəsik bir az paz şəklində, yuxarıda geniş və aşağıda dar olur. Kəsmə sürəti artmağa davam etdikcə, yuxarı kəsiyin eni kiçilməyə davam edir, lakin kəsiyin aşağı hissəsi nisbətən genişlənir və tərs paz formasına çevrilir.
(5) Fokus dərinliyi
Fokus dərinliyi kəsmə səthinin keyfiyyətinə və kəsmə sürətinə müəyyən dərəcədə təsir göstərir. Nisbətən böyük polad lövhələri kəsərkən böyük fokus dərinliyinə malik şüadan, nazik lövhələri kəsərkən isə kiçik fokus dərinliyinə malik şüadan istifadə edilməlidir.
(6) Burun hündürlüyü
Burunun hündürlüyü köməkçi qaz burnunun son səthindən iş parçasının yuxarı səthinə qədər olan məsafəni ifadə edir. Burunun hündürlüyü böyükdür və atılan köməkçi hava axınının impulsu asanlıqla dəyişir ki, bu da kəsmə keyfiyyətinə və sürətinə təsir göstərir. Buna görə də, lazerlə kəsmə zamanı burun hündürlüyü ümumiyyətlə minimuma endirilir, adətən 0,5 ~ 2,0 mm.
① Lazer aspektləri
a. Lazer gücünü artırın. Daha güclü lazerlərin hazırlanması kəsmə qalınlığını artırmağın birbaşa və effektiv yoludur.
b. İmpuls emalı. İmpulslu lazerlər çox yüksək pik gücünə malikdir və qalın polad lövhələri nüfuz edə bilir. Yüksək tezlikli, dar impuls enində impulslu lazer kəsmə texnologiyasının tətbiqi lazer gücünü artırmadan qalın polad lövhələri kəsə bilər və kəsik ölçüsü davamlı lazer kəsməsindən daha kiçikdir.
c. Yeni lazerlərdən istifadə edin
②Optik sistem
a. Adaptiv optik sistem. Ənənəvi lazer kəsmə üsulundan fərqi ondadır ki, fokusu kəsici səthin altına yerləşdirməyə ehtiyac yoxdur. Fokus mövqeyi polad lövhənin qalınlığı istiqamətində bir neçə millimetr yuxarı və aşağı dəyişdikdə, adaptiv optik sistemdəki fokus uzunluğu fokus mövqeyinin dəyişməsi ilə dəyişəcək. Fokus uzunluğundakı yuxarı və aşağı dəyişikliklər lazerlə iş parçası arasındakı nisbi hərəkətlə üst-üstə düşür və fokus mövqeyinin iş parçasının dərinliyi boyunca yuxarı və aşağı dəyişməsinə səbəb olur. Fokus mövqeyinin xarici şəraitlə dəyişdiyi bu kəsmə prosesi yüksək keyfiyyətli kəsiklər yarada bilər. Bu metodun dezavantajı kəsmə dərinliyinin məhdud olması, ümumiyyətlə 30 mm-dən çox olmamasıdır.
b. Bifokal kəsmə texnologiyası. Şüanı müxtəlif hissələrə iki dəfə fokuslamaq üçün xüsusi linza istifadə olunur. Şəkil 4.58-də göstərildiyi kimi, D linzanın mərkəzi hissəsinin diametri və linzanın kənar hissəsinin diametridir. Linzanın mərkəzindəki əyrilik radiusu ətrafdakı sahədən daha böyükdür və ikiqat fokus əmələ gətirir. Kəsmə prosesi zamanı yuxarı fokus iş parçasının yuxarı səthində, aşağı fokus isə iş parçasının aşağı səthinin yaxınlığında yerləşir. Bu xüsusi ikifokuslu lazer kəsmə texnologiyasının bir çox üstünlükləri var. Yüngül poladın kəsilməsi üçün, materialın alovlanması üçün tələb olunan şərtləri ödəmək üçün metalın yuxarı səthində yüksək intensivlikli lazer şüasını saxlamaqla yanaşı, alovlanma tələblərini ödəmək üçün metalın aşağı səthinin yaxınlığında yüksək intensivlikli lazer şüasını da saxlaya bilər. Material qalınlığının bütün diapazonunda təmiz kəsiklər yaratmaq ehtiyacı. Bu texnologiya yüksək keyfiyyətli kəsiklər əldə etmək üçün parametrlər diapazonunu genişləndirir. Məsələn, 3 kVt CO2 istifadə etməklə. lazerlə, ənənəvi kəsmə qalınlığı yalnız 15 ~ 20 mm-ə çata bilər, ikili fokuslu kəsmə texnologiyasından istifadə edilən kəsmə qalınlığı isə 30 ~ 40 mm-ə çata bilər.
③Burun və köməkçi hava axını
Hava axını sahəsinin xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün ucluğu ağlabatan şəkildə dizayn edin. Səsdən sürətli ucluğun daxili divarının diametri əvvəlcə kiçilir, sonra genişlənir ki, bu da çıxışda səsdən sürətli hava axını yarada bilər. Hava təchizatı təzyiqi şok dalğaları yaratmadan çox yüksək ola bilər. Lazer kəsmə üçün səsdən sürətli ucluq istifadə edildikdə, kəsmə keyfiyyəti də idealdır. Səsdən sürətli ucluğun iş parçasının səthindəki kəsmə təzyiqi nisbətən sabit olduğundan, xüsusilə qalın polad lövhələrin lazerlə kəsilməsi üçün uyğundur.
Yazı vaxtı: 18 iyul 2024
