Анализ на четири фактора, влияещи върху качеството на рязане на машината за лазерно рязане

В сравнение с традиционните оксиацетиленови, плазмени и други процеси на рязане, лазерното рязане има предимствата на бърза скорост на рязане, тесен процеп, малка зона на топлинно въздействие, добра вертикалност на ръба на процепа, гладък режещ ръб и много видове материали, които могат да се режат с лазер . Технологията за лазерно рязане е широко използвана в областта на автомобилите, машините, електричеството, хардуера и електрическите уреди.

Няколко ключови технологии на машината за лазерно рязане са всеобхватната технология за интеграция на светлина, машина и електричество. В машина за лазерно рязане параметрите на лазерния лъч, производителността и прецизността на машината и CNC системата пряко влияят върху ефективността и качеството налазерно рязане. Точността на рязане е първият елемент, който оценява качеството на машината за лазерно рязане с ЦПУ. И така, кои са факторите, които влияят върху качеството на рязане на машините за лазерно рязане?
Факторите, влияещи върху качеството на рязане на машините за лазерно рязане, включват скорост на рязане, позиция на фокус, спомагателен газ, мощност на лазера, характеристики на детайла и т.н., които ще бъдат анализирани подробно по-долу.
1. Един от факторите, влияещи върху качеството на рязане на машините за лазерно рязане: мощност на изхода на лазера;
Машината за лазерно рязане генерира енергия от изходния лазерен лъч чрез непрекъсната вълна. Размерът на мощността на лазера и изборът на режим ще повлияят на качеството на рязане. При реална работа обикновено се настройва на по-висока мощност, за да отговори на изискванията за рязане на по-дебели материали. Моделът на лъча (разпределението на енергията на лъча през напречното сечение) е по-важен в този момент. По-висока плътност на мощността се получава във фокусната точка и по-добро качество на рязане се получава при условие, че мощността е по-ниска от висока. Моделът не е постоянен през целия ефективен експлоатационен живот на лазера. Състоянието на оптиката, фините промени в лазерната газова смес и флуктуациите на потока могат да повлияят на механизма на режима.
2. Вторият фактор, влияещ върху качеството на рязане налазерно рязанемашина: настройка на позицията на фокуса;
Относителното положение на фокусната точка и повърхността на детайла е особено важно за гарантиране на качеството на рязането. В повечето случаи фокусната позиция е точно на повърхността на детайла или малко под повърхността при рязане. По време на целия процес на рязане осигуряването на постоянна относителна позиция на фокуса и детайла е важно условие за постигане на стабилно качество на рязане. Когато фокусът е в по-добра позиция, прорезът е по-малък, ефективността е по-висока и по-добрата скорост на рязане може да постигне по-добри резултати при рязане. В повечето приложения фокусът на лъча се регулира точно под дюзата. Разстоянието между дюзата и повърхността на детайла обикновено е около 1,5 мм.
След фокусиране на лазерния лъч, размерът на петното е пропорционален на фокусното разстояние на лещата. След като лъчът се фокусира от обектив с късо фокусно разстояние, размерът на петното е малък, а плътността на мощността във фокусната точка е висока, което е много полезно за рязане на материал; недостатъкът е, че фокусната дълбочина е много малка, а полето за настройка е малко. Подходящ за високоскоростно рязане на тънки материали. Дългият телеобектив има по-широка фокусна дълбочина и достатъчна плътност на мощността, което е по-подходящо за рязане на дебели детайли.
3. Третият фактор, влияещ върху качеството на рязане на машината за лазерно рязане: скорост на рязане;
Скоростта на рязане на материала е пропорционална на плътността на мощността на лазера, тоест увеличаването на плътността на мощността увеличава скоростта на рязане. Скоростта на рязане е обратно пропорционална на плътността (специфичното тегло) и дебелината на материала, който се реже. Когато другите параметри останат непроменени, факторите за увеличаване на скоростта на рязане са: увеличаване на мощността (в рамките на определен диапазон, като 500-2 000W); подобряване на режима на лъча (като от режим на висок ред в режим на нисък ред до TEM00); намаляване на размера на фокусираното петно ​​(като например използване на обектив с късо фокусно разстояние за фокусиране); рязане на материали с ниска първоначална енергия на изпаряване (като пластмаса, плексиглас и др.); рязане на материали с ниска плътност (като бял бор и др.); рязане на тънки материали.
4. Четвъртият фактор, влияещ върху качеството на рязане налазерно рязанемашина: налягане на спомагателния газ;
Рязането на материали отлазерно рязанемашината изисква използването на спомагателен газ, а налягането на газа е изключително важен фактор. Помощният газ се изхвърля коаксиално с лазерния лъч, като предпазва лещата от замърсяване и издухва шлаката в долната част на зоната на рязане. За неметални материали и някои метални материали използвайте сгъстен въздух или инертен газ за обработка на разтопени и изпарени материали, като същевременно потискате прекомерното изгаряне в зоната на рязане.
За повечето лазерно рязане на метали активният газ (докато е O2) се използва за образуване на окислителна екзотермична реакция с горещия метал. Тази част от допълнителната топлина може да увеличи скоростта на рязане с 1/3 до 1/2. При рязане на тънки материали с висока скорост е необходимо по-високо налягане на газа, за да се предотврати залепването на шлака в задната част на среза (горещата залепваща шлака върху детайла може също да повреди ръба на рязане). Когато дебелината на материала се увеличи или скоростта на рязане е бавна, налягането на газа трябва да бъде съответно намалено. За да предотвратите замръзване на пластмасовия режещ ръб, по-добре е да режете с по-ниско налягане на газа.