Optymalizacja cięcia laserowego: określanie parametrów procesu

Apr 26, 2024 Zostaw wiadomość

Zasada działania cięcia laserowego

Obróbka cięciem laserowym zastępuje tradycyjne noże mechaniczne niewidzialną wiązką lasera. Charakteryzuje się wysoką precyzją, szybkim cięciem, nie ograniczającym się do ograniczeń wzoru cięcia, automatycznym oszczędzaniem materiałów, płynnym cięciem i niskimi kosztami przetwarzania. Stopniowo ulepszy lub zastąpi tradycyjny sprzęt do cięcia metalu. Mechaniczna część ostrza lasera nie ma kontaktu z obrabianym przedmiotem, dzięki czemu podczas pracy nie spowoduje zarysowań na powierzchni przedmiotu obrabianego; Szybkość cięcia laserem jest duża, nacięcie jest gładkie i płaskie i generalnie nie wymaga dalszej obróbki; Strefa wpływu ciepła cięcia jest niewielka, odkształcenie płyty jest małe, a szew tnący ({{0}},1 mm ~ 0,3 mm); Nacięcie nie jest obciążone mechanicznie ani zadziorami ścinającymi; Wysoka dokładność obróbki, dobra powtarzalność i brak uszkodzeń powierzchni materiału; Programowanie CNC może przetwarzać dowolny płaski rysunek i wycinać duże całe deski bez potrzeby stosowania form, co jest ekonomiczne i oszczędza czas.

metal tube laser cutting machine

Maszyna laserowa do cięcia rur

 

Skład sprzętu do cięcia laserowego

Sprzęt do cięcia laserowego składa się głównie z lasera, systemu prowadzenia światła, systemu ruchu CNC, głowicy tnącej z automatyczną regulacją wysokości, platformy roboczej i systemu przedmuchu gazu pod wysokim ciśnieniem. Na proces cięcia laserowego może mieć wpływ wiele parametrów, niektóre z nich zależą od parametrów technicznych lasera i obrabiarki, inne zaś są zmienne.

 

Główne parametry cięcia laserowego

 

 

metal tube laser cutting

 

1 Tryb wiązki lasera

Tryb podstawowy, zwany także trybem Gaussa, jest najbardziej idealnym trybem do cięcia, występującym głównie w laserach małej mocy o mocy poniżej 1kW. Tryb wielomodowy to mieszanka trybów wyższego rzędu, ze słabą ostrością i niską zdolnością cięcia przy tej samej mocy. Zdolność cięcia i jakość lasera jednomodowego są lepsze niż lasera wielomodowego.

 

2 Moc lasera

Moc lasera wymagana do cięcia laserowego zależy głównie od materiału tnącego, grubości materiału i wymagań dotyczących prędkości cięcia. Moc lasera ma znaczący wpływ na grubość cięcia, prędkość cięcia i szerokość nacięcia. Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem mocy lasera wzrasta również grubość materiału, który można wyciąć, prędkość cięcia wzrasta, a także zwiększa się szerokość nacięcia.

 

3 Pozycja ogniskowa

Położenie ogniska ma istotny wpływ na szerokość nacięcia. Ogólnie rzecz biorąc, ognisko znajduje się około jednej trzeciej grubości poniżej powierzchni materiału, przy maksymalnej głębokości cięcia i minimalnej szerokości cięcia.

 

4 Ogniskowa

Podczas cięcia grubszych blach stalowych należy stosować belkę o dłuższym momencie ogniskowym, aby uzyskać powierzchnię cięcia o dobrej pionowości. Większa jest głębia ostrości, zwiększa się również średnica plamki, a gęstość mocy maleje, co skutkuje spadkiem prędkości skrawania. Aby utrzymać określoną prędkość cięcia, konieczne jest zwiększenie mocy lasera. Przy cięciu cienkich blach zaleca się stosowanie wiązki o mniejszej ogniskowej, gdyż skutkuje to mniejszą średnicą plamki i większą gęstością mocy,

 

5 Gazy pomocnicze

Do cięcia stali niskowęglowej często wykorzystuje się tlen jako gaz tnący, który wspomaga proces cięcia poprzez wykorzystanie ciepła reakcji spalania żelaza w tlenie. Co więcej, prędkość cięcia jest duża, jakość cięcia jest dobra i można uzyskać cięcie wolne od żużla. Zwiększa się ciśnienie, wzrasta energia kinetyczna i zwiększa się zdolność odprowadzania żużla; Wielkość ciśnienia powietrza tnącego określa się na podstawie takich czynników, jak materiał, grubość płyty, prędkość cięcia i jakość powierzchni cięcia.

 

6 Budowa dyszy

Konstrukcyjny kształt dyszy oraz wielkość wylotu światła również wpływają na jakość i wydajność cięcia laserowego. Różne wymagania dotyczące cięcia wymagają użycia różnych dysz. Powszechnie stosowane kształty dysz obejmują kształty cylindryczne, stożkowe, kwadratowe i inne. Cięcie laserowe zazwyczaj wykorzystuje współosiową metodę rozdmuchu (przepływ powietrza i oś optyczna są koncentryczne). Jeśli przepływ powietrza i oś optyczna różnią się, podczas cięcia może wystąpić duża ilość rozprysków. Aby zapewnić stabilność procesu cięcia, zwykle konieczne jest kontrolowanie odległości czoła dyszy od powierzchni przedmiotu obrabianego, która zazwyczaj wynosi {{0}}.5-2.0mm, aby aby ułatwić gładkie cięcie.