معلمات آلة قطع ألياف الليزر - إيسون
1. المعدات الخاصة
لتقليل تغيير حجم بقعة التركيز الناجم عن تغيير حجم الشعاع قبل التركيز ، توفر الشركات المصنعة لنظام القطع بالليزر في الداخل والخارج بعض الأجهزة الخاصة للمستخدمين للاختيار من بينها:
(1) أنبوب ضوء متوازي. هذه طريقة شائعة الاستخدام ، أي في نهاية إخراج ليزر ثاني أكسيد الكربون مع أنبوب ضوء متوازي لتوسيع معالجة الحزمة ، يتم توسيع قطر الشعاع ، وتصغير زاوية التباعد ، بحيث يكون نطاق عمل القطع قريبًا وحجم شعاع التركيز البعيدة بالقرب من نفسه.
(2) يُضاف المحور السفلي للعدسة المتحركة المستقلة إلى رأس القطع ، ويكون المحور z للمسافة (المواجهة) من فوهة التحكم إلى سطح المادة عبارة عن جزأين منفصلين. عندما تتحرك طاولة عمل الأداة الآلية أو يتحرك المحور البصري ، تتحرك الحزمة من القريب إلى المحور f البعيد أيضًا في نفس الوقت ، مما يتسبب في أن يكون قطر بقعة الضوء في منطقة المعالجة بأكملها متسقًا في تركيز الحزمة.
(3) التحكم في ضغط مرآة التركيز (عادة نظام التركيز العاكس المعدني). إذا أصبح حجم الحزمة أصغر وأصبح قطر النقطة البؤرية أكبر ، فإن ضغط الماء التلقائي يغير انحناء التركيز لجعل قطر بقعة التركيز أصغر.
(4) لزيادة الاتجاهين x و Y لنظام المسار البصري للتعويض على آلة قطع الطريق البصري Flying. هذا يعني أنه يتم تقصير المسار البصري التعويضي عند زيادة مسافة القطع ، وعلى العكس من ذلك ، عندما ينخفض المسار البصري القريب للقطع ، تتم زيادة المسارات الضوئية التعويضية للحفاظ على اتساق طول مسار الضوء.
2. تقنية القطع والتثقيب
أي نوع من تقنيات القطع الحراري ، باستثناء حالات قليلة يمكن أن تبدأ من حافة اللوحة ، يجب عمومًا ارتداء ثقب صغير على اللوحة. في وقت سابق في آلة الختم بالليزر المركب ، يتم عمل ثقب أولاً ، ثم الليزر من الفتحة الصغيرة لبدء القطع. هناك طريقتان أساسيتان لتثقيب قاطع الليزر بدون جهاز ختم:
(1) تثقيب التفجير: (الحفر المتفجر) ، المادة بعد التشعيع بالليزر المستمر في المركز لتشكيل حفرة مقعرة ، ثم بواسطة المحور المحوري مع تدفق الأكسجين بشعاع الليزر سوف يزيل المواد المنصهرة بسرعة لتشكيل حفرة. حجم الثقب العام مرتبط بسماكة اللوحة ، متوسط قطر ثقب التفجير هو نصف سماكة اللوحة ، وبالتالي فإن فتحة التثقيب للوحة السميكة أكبر وليست مستديرة ، لذا فهي غير مناسبة للاستخدام (مثل أنبوب غربال الزيت) على الأجزاء ذات المتطلبات الأعلى. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب ثقب ضغط الأكسجين هو نفس القطع ، رش أكبر.
(2) ثقب النبض: (الثقب النبضي) استخدام الليزر النبضي ذو القدرة العالية الذروة لعمل كمية صغيرة من ذوبان المواد أو تبخيرها ، وهو هواء أو نيتروجين شائع الاستخدام كغاز مساعد ، من أجل تقليل الأكسدة الطاردة للحرارة لتمدد الفتحة ، ضغط الغاز أقل من ضغط الأكسجين عند القطع. ينتج كل ليزر نبضي فقط نفاثة جسيمات صغيرة يتم تعميقها تدريجياً ، بحيث يستغرق وقت ثقب الصفيحة السميكة بضع ثوانٍ. بمجرد اكتمال التثقيب ، يتم استبدال الغاز الإضافي على الفور بالأكسجين من أجل القطع. الثقب أفضل من التثقيب بسبب قطره الصغير. لا يجب أن تحتوي أجهزة الليزر المستخدمة في هذا المجال على طاقة إنتاج عالية فحسب ، بل يجب أن تتمتع أيضًا بخصائص الوقت والمكان لحزم الوقت الأكثر أهمية ، لذلك لا يمكن أن تتكيف ليزر ثاني أكسيد الكربون المتقاطع مع متطلبات القطع بالليزر.
3. تصميم فوهة وتكنولوجيا التحكم في تدفق الهواء
عند قطع الفولاذ بالليزر ، يتم إطلاق الأكسجين وأشعة الليزر المركزة عبر الفوهة إلى المادة المقطوعة ، وبالتالي تشكيل شعاع غاز. الشرط الأساسي لتدفق الهواء هو أن تدفق الهواء إلى الشق كبير والسرعة عالية ، بحيث يمكن للأكسدة الكافية أن تجعل مادة الشق طاردة للحرارة بالكامل ، وهناك زخم كافٍ لتفجير المادة المنصهرة. لذلك ، بالإضافة إلى جودة الحزمة والتحكم فيها يؤثران بشكل مباشر على جودة القطع ، فإن تصميم الفوهة والتحكم في تدفق الهواء (مثل ضغط الفوهة ، وموضع قطعة العمل في تدفق الهواء ، وما إلى ذلك) يعد أيضًا عاملاً مهمًا للغاية. تستخدم فوهة القطع بالليزر هيكلًا بسيطًا ، مثل ثقب مدبب مع ثقب دائري صغير في النهاية.
نظرًا لأن الفوهة مصنوعة بشكل عام من النحاس ، فهي صغيرة الحجم ، ومن السهل إتلاف الأجزاء ، وتحتاج إلى استبدالها بشكل متكرر ، لذلك لا تقم بحساب ميكانيكا السوائل وتحليلها. في الاستخدام ، من جانب الفوهة إلى ضغط معين pn (ضغط الطاولة لـ PG) للغاز ، ضغط الفوهة المذكور ، من مخرج الفوهة ، عبر مسافة معينة إلى سطح قطعة العمل ، يُقال أن الضغط يقطع جهاز ضغط الضغط ، تمدد الغاز الأخير إلى الضغط الجوي Pa. أظهر البحث أنه مع زيادة PN ، تزداد سرعة تدفق الهواء ويزداد الكمبيوتر الشخصي.
يرجى الحساب بالصيغة التالية: V = 8.2D2 (pg + 1)
سرعة الغاز الخامس
قطر فوهة D مم
ضغط فوهة pg (قياس الضغط) بار
بالنسبة للغازات المختلفة ، توجد عتبات ضغط مختلفة ، عندما يتجاوز ضغط الفوهة هذه القيمة ، يكون تدفق الهواء هو موجة الصدمة المائلة العادية ، وسرعة التدفق من انتقال دون سرعة الصوت إلى انتقال أسرع من الصوت. ترتبط هذه العتبة بـ PN و PA ودرجة الحرية (n) لجزيء الغاز عاملين: مثل الأكسجين والهواء n = 5 ، وبالتالي فإن قيمة عتبة Pn = 1barx (1.2) 3.5 = 1.89bar. عندما يكون ضغط الفوهة أعلى pn / pa = (1 + 1 / n) 1 + N / 2 (Pn ؛ 4bar) ، يصبح ختم الصدمة المائل العادي لتدفق الهواء موجة صدمة موجبة ، ينخفض جهاز الكمبيوتر ضغط القطع ، وسرعة تدفق الهواء تكون مخفض ، ويتم تشكيل سطح قطعة العمل إيدي ، مما يضعف تأثير تدفق الهواء لإزالة المواد المنصهرة ويؤثر على سرعة القطع. لذلك ، فإن ضغط فوهة الفوهة ذات الفتحة المستديرة الصغيرة مع نهاية الفتحة المخروطية يكون عادة أقل من 3 بار.
