Έρευνα και Εφαρμογή Επεξεργασίας Κοπής με Λέιζερ και Τεχνολογίας Επεξεργασίας Λαμαρίνας Ακριβείας
Παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της κοπής με λέιζερ
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της επεξεργασίας κοπής με λέιζερ και ένα σημαντικό πλεονέκτημα της επεξεργασίας κοπής με λέιζερ είναι ότι μπορεί να εφαρμόσει υψηλό έλεγχο στους κύριους παράγοντες της διαδικασίας, έτσι ώστε το κομμένο τεμάχιο εργασίας να ανταποκρίνεται πλήρως στις απαιτήσεις του πελάτη και να έχει καλή επαναληψιμότητα. Αυτοί οι κύριοι παράγοντες αποτελούνται από παραμέτρους διαδικασίας όπως η ταχύτητα κοπής, η εστιακή θέση, η πίεση του βοηθητικού αερίου και η ισχύς εξόδου λέιζερ. Εκτός από τις τέσσερις πιο σημαντικές μεταβλητές που αναφέρονται παραπάνω, παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν την ποιότητα κοπής περιλαμβάνουν παραμέτρους δέσμης (τρόπος λειτουργίας και ισχύς, πόλωση δέσμης λέιζερ, εστίαση δέσμης λέιζερ, δέσμη κυμάτων παλμού) και τα χαρακτηριστικά του τεμαχίου (ανακλαστικότητα επιφάνειας υλικού, κατάσταση επιφάνειας υλικού), καθώς και άλλοι παράγοντες όπως ο φακός κοπής και το ακροφύσιο, τα χαρακτηριστικά αλλαγής οπτικής ποιότητας του κομματιού κ.λπ. τεμάχιο εργασίας. Η υπερβολική θερμοκρασία επιφάνειας και η διάβρωση του χάλυβα μπορεί να επηρεάσουν την ποιότητα κοπής. Γενικά απαιτείται η θερμοκρασία της χαλύβδινης πλάκας να είναι χαμηλή και η θερμοκρασία της επιφάνειας της χαλύβδινης πλάκας μπορεί να μειωθεί ρυθμίζοντας τη σειρά κοπής. Απαιτείται μετάβαση σε μακρινή θέση για κοπή μετά την κοπή σε μία θέση. Κατά τη διαδικασία προσαρμογής, η ποιότητα κοπής και η αποτελεσματικότητα κοπής θα πρέπει να λαμβάνονται πλήρως υπόψη: η θερμοκρασία της χαλύβδινης πλάκας μπορεί επίσης να μειωθεί χρησιμοποιώντας ψύξη με νερό στη θέση κοπής. Η επιφάνεια της χαλύβδινης πλάκας είναι έντονα διαβρωμένη, γεγονός που επηρεάζει σοβαρά την ποιότητα κοπής και οδηγεί σε μεγάλες εγκοπές κοπής. Όταν κόβετε τρύπες, τα απόβλητα δεν μπορούν να αφαιρεθούν, αυξάνοντας το κόστος της επακόλουθης επεξεργασίας.
Η επεξεργασία κοπής με λέιζερ είναι η πιο σημαντική τεχνολογία εφαρμογής στη βιομηχανία επεξεργασίας λέιζερ και είναι επίσης η παλαιότερη και πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος επεξεργασίας στην επεξεργασία λέιζερ. Αντιπροσωπεύει πάνω από το 70% του συνόλου της βιομηχανίας επεξεργασίας λέιζερ. Αυτό το άρθρο εισάγει κυρίως την αρχή της κοπής με λέιζερ, τα χαρακτηριστικά της κοπής με λέιζερ, την ανάλυση των κύριων παραγόντων που επηρεάζουν την κοπή με λέιζερ υλικού και την ανάπτυξη και ανάλυση της κύριας τεχνολογίας διαδικασίας κοπής με λέιζερ. Επί του παρόντος, η κοπή με λέιζερ είναι κυρίως κοπή με λέιζερ CO2. Αυτό το άρθρο εισάγει επίσης τις κύριες αρχές της κοπής με λέιζερ CO2, τα χαρακτηριστικά επεξεργασίας της κοπής με λέιζερ CO2 και την εφαρμογή της κοπής με λέιζερ CO2 σε διάφορους τομείς στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Εισαγωγή και ανάλυση της κοπής με λέιζερ κοινώς χρησιμοποιούμενων υλικών μηχανικής. Η τρέχουσα κατάσταση ανάπτυξης και οι προοπτικές της τεχνολογίας κοπής με λέιζερ, και με βάση την εγχώρια και διεθνή κατάσταση ανάπτυξής της, επισημαίνεται η μελλοντική εξέλιξη της τεχνολογίας κοπής με λέιζερ.
Αρχή επεξεργασίας κοπής λέιζερ:
Η δέσμη λέιζερ εστιάζεται σε πολύ μικρά σημεία φωτός με ελάχιστη διάμετρο μικρότερη από 0,1 mm, επιτυγχάνοντας υψηλή πυκνότητα ισχύος πάνω από 106 W/cm2 στο εστιακό σημείο. Σε αυτό το σημείο, η εισερχόμενη θερμότητα από τη δέσμη φωτός (που μετατρέπεται από φωτεινή ενέργεια) υπερβαίνει κατά πολύ το τμήμα που ανακλάται, μεταφέρεται ή διαχέεται από το υλικό και το υλικό θερμαίνεται γρήγορα μέχρι το σημείο της υγρασίας εξάτμισης, εξατμίζοντας σχηματίζοντας πόρους. Καθώς η δοκός κινείται γραμμικά σε σχέση με το υλικό, οι οπές διαμορφώνονται συνεχώς σε στενές σχισμές (όπως περίπου 0,1 mm) και στη συνέχεια χρησιμοποιείται αέριο υψηλής πίεσης για να απομακρύνει το λιωμένο ή εξατμισμένο υλικό από τις σχισμές, επιτυγχάνοντας το αποτέλεσμα της κοπής του υλικού. Λόγω της χρήσης αόρατων ακτίνων φωτός αντί των παραδοσιακών μηχανικών μαχαιριών, το μηχανικό μέρος της κεφαλής της λεπίδας λέιζερ δεν έρχεται σε επαφή με το έργο και δεν θα προκαλέσει γρατσουνιές στην επιφάνεια εργασίας κατά τη λειτουργία. Η ταχύτητα κοπής με λέιζερ είναι γρήγορη, η τομή είναι ομαλή και επίπεδη και γενικά δεν απαιτεί περαιτέρω επεξεργασία. Η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα κοπής είναι μικρή, η παραμόρφωση της σανίδας είναι μικρή και η ραφή κοπής είναι στενή (0,1 mm~0,3 mm). Η τομή δεν έχει μηχανική καταπόνηση και δεν έχει διάτμηση. Υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας, καλή επαναληψιμότητα και καμία ζημιά στην επιφάνεια του υλικού. Ο προγραμματισμός αριθμητικού ελέγχου, ικανός να επεξεργαστεί οποιοδήποτε επίπεδο σχέδιο, μπορεί να κόψει μεγάλες ολόκληρες σανίδες χωρίς να χρειάζεται καλούπια, εξοικονομώντας χρόνο και οικονομία.