Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan peningkatan permintaan untuk pemotongan kepingan logam, kaedah pemotongan tradisional sukar untuk memenuhi keperluan pengeluaran dengan lebih baik kerana ketepatannya yang rendah dan kawasan yang terjejas haba yang besar. Pemotongan laser gentian mempunyai banyak kelebihan, seperti kawasan yang terjejas haba yang kecil. , berketepatan tinggi, kelajuan pantas, pemprosesan bukan hubungan, dan secara beransur-ansur menggantikan proses pemotongan tradisional.
Prinsip logam pemotongan laser adalah menggunakan pancaran laser sebagai sumber haba untuk menyinari permukaan bahan logam, menjadikan suhu permukaan bahan logam meningkat ke takat lebur (didih), Pada masa yang sama, muncung mengeluarkan gas pemotongan selari dengan arah penyinaran pancaran laser untuk meniup sebatian lebur (gas) (apabila gas pemotongan adalah gas aktif seperti oksigen, gas pemotong juga akan bertindak balas dengan bahan logam untuk memberikan haba pengoksidaan. Melalui kawalan peranti gerakan, kepala pemotongan bergerak mengikut garisan yang telah ditetapkan untuk memotong pelbagai bentuk bahan kerja.
Dalam proses pemotongan logam laser, ketumpatan kuasa laser kejadian adalah berbeza, dan perubahan permukaan bahan logam juga berbeza. Secara umumnya, apabila ketumpatan kuasa laser pada permukaan bahan logam mencapai 10 mW/cm2, permukaan bahan logam akan naik dengan cepat ke takat didih bahan dan mengewap dengan kuat menjadi wap logam.
Apabila ketumpatan kuasa laser pada permukaan bahan logam melebihi 100 mW/cm2, wap logam yang tidak dapat dinyahcas dalam masa akan dipanaskan semula oleh tenaga laser untuk membentuk awan plasma.
Kebanyakan awan plasma yang dihasilkan oleh bahan logam pemotongan laser akan diterbangkan oleh gas pemotongan, dan bahagian kecil yang selebihnya akan membentuk awan plasma untuk menjejaskan pemotongan logam:
1) Awan plasma akan kekal di permukaan bahan logam, menghalang penghantaran tenaga laser dan mengurangkan kelajuan pemotongan.
2) Awan plasma yang terperangkap di bawah muncung bukan sahaja akan menukar medium kapasitansi antara muncung dan bahan logam, tetapi juga memanaskan muncung, menjejaskan parameter prestasi kemuatannya, mengganggu keputusan pengesanan pengawal selia ketinggian kapasitif, mengurangkan ketepatan kawalan susulan, dan menjejaskan kesan pemotongan.
Ambil laser 2000 W yang digunakan secara meluas di pasaran sebagai contoh, jika ia digunakan dengan kepala pemotong 100/125 (panjang fokus kolimator/panjang fokus kanta fokus), apabila diameter teras kuncir kurang daripada 40 μ Pada m , ketumpatan kuasa purata titik cahaya pada fokus sifar akan mencapai susunan 100 mW/cm2, terutamanya apabila memotong plat logam nipis, lebih mudah untuk menjana awan plasma.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kelebihan laser mod tunggal telah diiktiraf oleh pasaran. Dengan pengoptimuman berterusan skim optik, kuasa laser mod tunggal peranti juga meningkat secara beransur-ansur. Kualiti rasuk yang lebih tinggi (biasanya sepadan dengan diameter teras kuncir yang lebih kecil) dan kuasa keluaran yang lebih tinggi menjadikan ketumpatan kuasa purata titik cahaya pada titik fokus sifar lebih tinggi dan lebih tinggi, dan lebih mudah untuk menjana awan plasma apabila memotong nipis plat logam.
Untuk menyelesaikan masalah ini, proses pemotongan berikut boleh mengurangkan kesan awan plasma dengan berkesan:
1. Pemotongan nadi diguna pakai. Mengguna pakai mod pemotongan nadi boleh memastikan kuasa puncak laser di satu pihak, dan memendekkan masa penyinaran laser pada bahan logam sebaliknya, mengurangkan penjanaan awan plasma.
2. Kurangkan kuasa pemotongan laser dengan betul. Tanpa mengubah keadaan lain, mengurangkan kuasa pemotongan boleh mengurangkan ketumpatan kuasa purata pada fokus dan mengurangkan penjanaan awan plasma. Apabila memotong keluli tahan karat 1mm dengan laser 2000W mod tunggal pada kuasa penuh dan fokus sifar, kelajuan pemotongan tidak sesuai kerana pengaruh awan plasma. Apabila kuasa pemotongan dikurangkan kepada 1800W, kelajuan pemotongan meningkat sebanyak 50 peratus.
3. Lebarkan dan potong celah dengan betul. Melebarkan celah pemotongan bukan sahaja menyediakan saluran yang lebih luas untuk awan plasma tersebar ke bawah, mengurangkan kesan awan plasma pada pemotongan, tetapi juga membantu mempercepatkan pelepasan sanga dalam celah dan meningkatkan kesan pemotongan.
4. Kurangkan ketinggian pemotongan dengan sewajarnya. Ketinggian pemotongan bukan sahaja secara langsung menentukan ketebalan awan plasma antara muncung dan permukaan bahan logam (semakin pendek jarak, semakin nipis awan plasma), tetapi juga semakin dekat muncung pemotong, semakin tinggi tekanan gas pemotongan yang dipancarkan daripada pusat muncung akan. Semakin tinggi tekanan pemotongan akan membantu mempercepatkan penyebaran awan plasma di bawah muncung dan mengurangkan perisai awan plasma kepada laser kejadian. Jadi atas premis memastikan keselamatan kepala pemotong, semakin dekat jarak susulan, lebih baik.
5. Gunakan muncung pemotong yang sesuai. Muncung yang sesuai boleh mempercepatkan penyebaran awan plasma logam dengan aliran gas yang lebih pantas tanpa meningkatkan diameter muncung.
6. Tambah peranti meniup sisi dan peranti penyejuk muncung pada kepala pemotong. Peranti tiupan sisi digunakan untuk meniup sebahagian daripada awan plasma dan mengurangkan kepekatan awan plasma di bawah muncung. Peranti penyejuk muncung boleh mengurangkan kesan terma awan plasma pada muncung dan mengelak daripada menjejaskan parameter prestasi kapasitans muncung.
7. Pelaras ketinggian kapasitif kadar pensampelan tinggi diguna pakai. Pelaras ketinggian kapasitif kadar pensampelan tinggi bukan sahaja dapat memastikan ketepatan susulan, tetapi juga menentukan perubahan awan plasma di bawah muncung dengan memantau perubahan nilai kapasitans. Alat mesin boleh mengambil langkah seperti nyahpecutan, jeda, pemotongan nadi, dll. untuk mengurangkan kesan awan plasma pada pemotongan dengan memantau perubahan awan plasma.
Mengenai HGTECH: HGTECH ialah perintis dan peneraju aplikasi industri laser di China, dan pembekal berwibawa bagi penyelesaian pemprosesan laser global. Kami telah menyusun mesin pintar laser, garisan pengeluaran pengukuran dan automasi secara menyeluruh, dan pembinaan kilang pintar untuk menyediakan penyelesaian keseluruhan bagi pembuatan pintar.
