بحث وتطبيق معالجة القطع بالليزر وتكنولوجيا معالجة الصفائح المعدنية الدقيقة
العوامل المؤثرة على جودة القطع بالليزر
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على جودة معالجة القطع بالليزر، والميزة المهمة لمعالجة القطع بالليزر هي أنها يمكن أن تنفذ تحكمًا عاليًا في العوامل الرئيسية في العملية، بحيث تلبي قطعة العمل المقطوعة متطلبات العميل تمامًا وتتمتع بقابلية تكرار جيدة. تتكون هذه العوامل الرئيسية من معلمات العملية مثل سرعة القطع، والموضع البؤري، وضغط الغاز المساعد، وقدرة خرج الليزر. بالإضافة إلى المتغيرات الأربعة الأكثر أهمية المذكورة أعلاه، فإن العوامل التي قد تؤثر على جودة القطع تشمل معلمات الشعاع (الوضع والطاقة، استقطاب شعاع الليزر، تركيز شعاع الليزر، شعاع موجة النبض) وخصائص قطعة العمل (انعكاس سطح المادة، حالة سطح المادة)، بالإضافة إلى عوامل أخرى مثل شعلة القطع والفوهة، ونظام المسار البصري الخارجي، وتثبيت قطعة العمل، وما إلى ذلك. يمكن تحسين جودة القطع عن طريق تغيير خصائص قطعة العمل. يمكن أن تؤثر درجة حرارة السطح المفرطة وتآكل الفولاذ على جودة القطع. من المطلوب عمومًا أن تكون درجة حرارة اللوحة الفولاذية منخفضة، ويمكن تقليل درجة حرارة سطح اللوحة الفولاذية عن طريق ضبط تسلسل القطع. يشترط الانتقال إلى موضع بعيد للقطع بعد القطع في موضع واحد. في عملية التعديل، يجب مراعاة جودة القطع وكفاءة القطع بشكل شامل: يمكن أيضًا تقليل درجة حرارة اللوحة الفولاذية باستخدام تبريد الماء في موضع القطع. سطح اللوحة الفولاذية متآكل بشدة، مما يؤثر بشكل خطير على جودة القطع ويؤدي إلى شقوق قطع كبيرة. عند قطع الثقوب، لا يمكن إزالة النفايات، مما يزيد من تكلفة المعالجة اللاحقة.
تعد معالجة القطع بالليزر من أهم تقنيات التطبيقات في صناعة المعالجة بالليزر، وهي أيضًا طريقة المعالجة الأقدم والأكثر استخدامًا في المعالجة بالليزر. إنها تمثل أكثر من 70% من صناعة المعالجة بالليزر بأكملها. تقدم هذه المقالة بشكل أساسي مبدأ القطع بالليزر، وخصائص القطع بالليزر، وتحليل العوامل المؤثرة الرئيسية لقطع المواد بالليزر، وتطوير وتحليل تكنولوجيا العملية الرئيسية للقطع بالليزر. في الوقت الحاضر، القطع بالليزر هو في الأساس قطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون. تقدم هذه المقالة أيضًا المبادئ الرئيسية للقطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون، وخصائص معالجة القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون، وتطبيق القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون في مختلف المجالات في الداخل والخارج. مقدمة وتحليل القطع بالليزر للمواد الهندسية شائعة الاستخدام. حالة التطوير الحالية وآفاق تكنولوجيا القطع بالليزر، واستنادًا إلى حالة التطوير المحلية والدولية، تتم الإشارة إلى اتجاه التطوير المستقبلي لتكنولوجيا القطع بالليزر.
مبدأ معالجة القطع بالليزر:
يتم تركيز شعاع الليزر على نقاط ضوئية صغيرة جدًا يبلغ قطرها الأدنى أقل من 0.1 مم، مما يحقق كثافة طاقة عالية تزيد عن 106 وات/سم2 عند النقطة البؤرية. عند هذه النقطة، فإن الحرارة المدخلة بواسطة شعاع الضوء (المحول من الطاقة الضوئية) تتجاوز بكثير الجزء المنعكس أو الموصل أو المنتشر بواسطة المادة، وتسخن المادة بسرعة حتى نقطة رطوبة التبخر، وتتبخر لتشكل المسام. عندما يتحرك الشعاع خطيًا بالنسبة للمادة، يتم تشكيل الثقوب بشكل مستمر في شقوق ضيقة (مثل حوالي 0.1 مم)، ومن ثم يتم استخدام الغاز عالي الضغط لتفجير المادة المنصهرة أو المتبخرة من الشقوق، مما يحقق تأثير قطع المادة. نظرًا لاستخدام أشعة الضوء غير المرئية بدلاً من السكاكين الميكانيكية التقليدية، فإن الجزء الميكانيكي من رأس شفرة الليزر ليس له أي اتصال بالعمل ولن يسبب خدوش على سطح العمل أثناء التشغيل؛ سرعة القطع بالليزر سريعة، والشق سلس ومسطح، ولا يتطلب عمومًا مزيدًا من المعالجة؛ المنطقة المتضررة من حرارة القطع صغيرة، وتشوه اللوحة صغير، ودرزة القطع ضيقة (0.1 مم ~ 0.3 مم)؛ لا يحتوي الشق على إجهاد ميكانيكي ولا نتوءات القص؛ دقة معالجة عالية، وتكرار جيد، وعدم الإضرار بسطح المادة؛ يمكن لبرمجة التحكم العددي، القادرة على معالجة أي مخطط مسطح، قطع ألواح كبيرة كاملة دون الحاجة إلى قوالب، مما يوفر الوقت والاقتصاد.