Analiza czterech czynników wpływających na jakość cięcia wycinarki laserowej

W porównaniu z tradycyjnymi procesami cięcia tlenowo-acetylenowego, plazmowego i innymi, cięcie laserowe ma zalety dużej prędkości cięcia, wąskiej szczeliny, małej strefy wpływu ciepła, dobrej pionowości krawędzi szczeliny, gładkiej krawędzi cięcia i wielu rodzajów materiałów, które można ciąć laserem . Technologia cięcia laserowego jest szeroko stosowana w samochodach, maszynach, elektryczności, sprzęcie i urządzeniach elektrycznych.

Kilka kluczowych technologii wycinarek laserowych to kompleksowa technologia integracji światła, maszyny i elektryczności. W wycinarce laserowej parametry wiązki laserowej, wydajność i precyzja maszyny oraz systemu CNC bezpośrednio wpływają na wydajność i jakośćcięcie laserowe. Dokładność cięcia jest pierwszym elementem oceniającym jakość wycinarki laserowej CNC. Więc jakie są czynniki, które wpływają na jakość cięcia maszynami do cięcia laserowego?
Czynniki wpływające na jakość cięcia wycinarek laserowych obejmują prędkość cięcia, położenie ogniska, gaz pomocniczy, moc wyjściową lasera, charakterystykę przedmiotu obrabianego itp., które zostaną szczegółowo przeanalizowane poniżej.
1. Jeden z czynników wpływających na jakość cięcia wycinarek laserowych: moc wyjściowa lasera;
Wycinarka laserowa generuje energię z wiązki laserowej za pomocą fali ciągłej. Wielkość mocy lasera i wybór trybu wpływają na jakość cięcia. W rzeczywistej pracy jest zwykle dostosowywany do większej mocy, aby sprostać wymaganiom cięcia grubszych materiałów. W tym miejscu ważniejszy jest wzór wiązki (rozkład energii wiązki w przekroju). W punkcie ogniskowym uzyskuje się wyższą gęstość mocy i lepszą jakość cięcia pod warunkiem, że moc jest mniejsza niż wysoka. Wzór nie jest spójny przez cały okres efektywnej eksploatacji lasera. Stan optyki, subtelne zmiany w mieszaninie gazów roboczych lasera i fluktuacje przepływu mogą wpływać na mechanizm modu.
2. Drugi czynnik wpływający na jakość cięciacięcie laserowemaszyna: regulacja ustawienia ostrości;
Względne położenie ogniska i powierzchni przedmiotu obrabianego jest szczególnie ważne dla zapewnienia jakości cięcia. W większości przypadków położenie ogniska znajduje się tuż przy powierzchni przedmiotu obrabianego lub nieco poniżej powierzchni podczas cięcia. Podczas całego procesu cięcia, zapewnienie stałego położenia ogniska i przedmiotu obrabianego jest ważnym warunkiem uzyskania stabilnej jakości cięcia. Kiedy ognisko znajduje się w lepszej pozycji, szczelina jest mniejsza, wydajność jest wyższa, a większa prędkość cięcia może zapewnić lepsze wyniki cięcia. W większości zastosowań skupienie wiązki jest ustawione tuż pod dyszą. Odległość między dyszą a powierzchnią przedmiotu obrabianego wynosi na ogół około 1,5 mm.
Po skupieniu wiązki laserowej wielkość plamki jest proporcjonalna do ogniskowej soczewki. Po zogniskowaniu wiązki przez soczewkę o krótkiej ogniskowej rozmiar plamki jest mały, a gęstość mocy w ognisku jest wysoka, co jest bardzo korzystne przy cięciu materiału; wadą jest to, że ogniskowa jest bardzo krótka, a margines regulacji niewielki. Nadaje się do szybkiego cięcia cienkich materiałów. Długi teleobiektyw ma szerszą ogniskową i wystarczającą gęstość mocy, co jest bardziej odpowiednie do cięcia grubych elementów.
3. Trzeci czynnik wpływający na jakość cięcia wycinarki laserowej: prędkość cięcia;
Prędkość cięcia materiału jest proporcjonalna do gęstości mocy lasera, co oznacza, że ​​zwiększenie gęstości mocy zwiększa prędkość cięcia. Szybkość cięcia jest odwrotnie proporcjonalna do gęstości (ciężaru właściwego) i grubości ciętego materiału. Gdy inne parametry pozostają niezmienione, czynnikami zwiększającymi prędkość cięcia są: zwiększenie mocy (w pewnym zakresie, np. 500-2 000W); poprawić tryb wiązki (np. z trybu wysokiego rzędu do trybu niskiego rzędu do TEM00); zmniejszyć rozmiar skupionego miejsca (na przykład przy użyciu obiektywu o krótkiej ogniskowej do ustawiania ostrości); cięcie materiałów o niskiej początkowej energii parowania (takich jak plastik, pleksi itp.); cięcie materiałów o małej gęstości (takich jak sosna biała itp.); cięcie cienkich materiałów.
4. Czwarty czynnik wpływający na jakość cięciacięcie laserowemaszyna: ciśnienie gazu pomocniczego;
Cięcie materiałów przezcięcie laserowemaszyna wymaga użycia gazu pomocniczego, a ciśnienie gazu jest niezwykle ważnym czynnikiem. Gaz pomocniczy jest wyrzucany współosiowo z wiązką lasera, chroniąc soczewkę przed zanieczyszczeniem i zdmuchnięciem żużla na dole obszaru cięcia. W przypadku materiałów niemetalicznych i niektórych materiałów metalowych do przetwarzania stopionych i odparowanych materiałów należy używać sprężonego powietrza lub gazu obojętnego, jednocześnie tłumiąc nadmierne spalanie w obszarze cięcia.
W przypadku większości cięcia laserem metalu do wytworzenia utleniającej reakcji egzotermicznej z gorącym metalem używany jest aktywny gaz (o ile jest to O2). Ta część dodatkowego ciepła może zwiększyć prędkość cięcia o 1/3 do 1/2. Podczas cięcia cienkich materiałów z dużą prędkością wymagane jest wyższe ciśnienie gazu, aby zapobiec przywieraniu żużla do tylnej części cięcia (gorący żużel przyklejający się do przedmiotu obrabianego może również uszkodzić krawędź cięcia). Gdy grubość materiału wzrasta lub prędkość cięcia jest niska, należy odpowiednio zmniejszyć ciśnienie gazu. Aby zapobiec zamarzaniu plastikowej krawędzi tnącej, lepiej jest ciąć przy niższym ciśnieniu gazu.