Analýza štyroch faktorov ovplyvňujúcich kvalitu rezu laserového rezacieho stroja

V porovnaní s tradičnými procesmi rezania kyslíkom, plazmou a inými procesmi rezania má laserové rezanie výhody rýchlej reznej rýchlosti, úzkej štrbiny, malej tepelne ovplyvnenej zóny, dobrej zvislosti hrany štrbiny, hladkej reznej hrany a mnohých druhov materiálov, ktoré je možné rezať laserom. . Technológia rezania laserom je široko používaná v oblasti automobilov, strojov, elektriny, hardvéru a elektrických spotrebičov.

Niekoľko kľúčových technológií laserového rezacieho stroja je komplexná technológia integrácie svetla, strojov a elektriny. V laserovom rezacom stroji parametre laserového lúča, výkon a presnosť stroja a CNC systému priamo ovplyvňujú efektivitu a kvaliturezanie laserom. Presnosť rezania je prvým prvkom na posúdenie kvality CNC laserového rezacieho stroja. Aké sú teda faktory, ktoré ovplyvňujú kvalitu rezania laserových rezacích strojov?
Faktory ovplyvňujúce kvalitu rezu laserových rezacích strojov zahŕňajú rýchlosť rezania, polohu zaostrenia, pomocný plyn, výstupný výkon lasera a vlastnosti obrobku atď., ktoré budú podrobne analyzované nižšie.
1. Jeden z faktorov ovplyvňujúcich kvalitu rezania laserových rezacích strojov: výstupný výkon lasera;
Laserový rezací stroj generuje energiu z výstupu laserového lúča kontinuálnou vlnou. Veľkosť výkonu lasera a výber režimu ovplyvnia kvalitu rezu. V skutočnej prevádzke je zvyčajne nastavený na vyšší výkon, aby vyhovoval požiadavkám na rezanie hrubších materiálov. V tomto bode je dôležitejší obrazec lúča (distribúcia energie lúča v priereze). Vyššia hustota výkonu sa dosiahne v ohnisku a lepšia kvalita rezu sa dosiahne za podmienok menšieho ako vysokého výkonu. Vzor nie je konzistentný počas efektívnej prevádzkovej životnosti lasera. Stav optiky, jemné zmeny v zmesi plynov pracujúcich s laserom a kolísanie prietoku môžu ovplyvniť mechanizmus režimu.
2. Druhým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu rezurezanie laseromstroj: nastavenie polohy zaostrenia;
Vzájomná poloha ohniska a povrchu obrobku je obzvlášť dôležitá na zabezpečenie kvality rezu. Vo väčšine prípadov je ohnisková poloha tesne pri povrchu obrobku alebo mierne pod povrchom pri rezaní. Počas celého procesu rezania je dôležitou podmienkou na dosiahnutie stabilnej kvality rezu zabezpečenie konštantnej relatívnej polohy ohniska a obrobku. Keď je zaostrenie v lepšej polohe, zárez je menší, účinnosť je vyššia a lepšia rýchlosť rezania môže dosiahnuť lepšie výsledky rezu. Vo väčšine aplikácií je zaostrenie lúča nastavené tesne pod trysku. Vzdialenosť medzi tryskou a povrchom obrobku je vo všeobecnosti asi 1,5 mm.
Po zaostrení laserového lúča je veľkosť bodu úmerná ohniskovej vzdialenosti šošovky. Po zaostrení lúča šošovkou s krátkou ohniskovou vzdialenosťou je veľkosť bodu malá a hustota výkonu v ohnisku je vysoká, čo je veľmi výhodné pre rezanie materiálu; nevýhodou je, že hĺbka ohniska je veľmi malá a rozsah nastavenia je malý. Vhodné pre vysokorýchlostné rezanie tenkých materiálov. Dlhý teleobjektív má širšiu hĺbku ohniska a dostatočnú hustotu výkonu, čo je vhodnejšie na rezanie hrubých obrobkov.
3. Tretí faktor ovplyvňujúci kvalitu rezu laserového rezacieho stroja: rýchlosť rezania;
Rýchlosť rezania materiálu je úmerná hustote výkonu lasera, to znamená, že zvýšenie hustoty výkonu zvyšuje rýchlosť rezania. Rezná rýchlosť je nepriamo úmerná hustote (mernej hmotnosti) a hrúbke rezaného materiálu. Keď ostatné parametre zostanú nezmenené, faktory na zvýšenie reznej rýchlosti sú: zvýšenie výkonu (v určitom rozsahu, napr. 500-2 000W); zlepšiť režim lúča (napríklad z režimu vysokého rádu na režim nízkeho rádu až do TEM00); zmenšiť veľkosť zaostreného bodu (ako napríklad použitie objektívu s krátkou ohniskovou vzdialenosťou na zaostrenie); rezanie materiálov s nízkou počiatočnou energiou vyparovania (ako sú plasty, plexisklo atď.); rezanie materiálov s nízkou hustotou (ako je biela borovica atď.); rezanie tenkých materiálov.
4. Štvrtý faktor ovplyvňujúci kvalitu rezurezanie laseromstroj: pomocný tlak plynu;
Rezanie materiálov pomocourezanie laseromstroj vyžaduje použitie pomocného plynu a tlak plynu je mimoriadne dôležitým faktorom. Pomocný plyn je vypudzovaný koaxiálne s laserovým lúčom, čím chráni šošovku pred kontamináciou a odfukuje trosku na dne reznej oblasti. Pri nekovových materiáloch a niektorých kovových materiáloch použite na spracovanie roztavených a odparených materiálov stlačený vzduch alebo inertný plyn a zároveň potlačte nadmerné horenie v oblasti rezu.
Pre väčšinu laserového rezania kovov sa aktívny plyn (pokiaľ je to O2) používa na vytvorenie oxidačnej exotermickej reakcie s horúcim kovom. Táto časť dodatočného tepla môže zvýšiť rýchlosť rezania o 1/3 až 1/2. Pri rezaní tenkých materiálov vysokou rýchlosťou je potrebný vyšší tlak plynu, aby sa zabránilo prilepeniu trosky na zadnú stranu rezu (troska lepiaca sa za horúca na obrobok môže tiež poškodiť hranu rezu). Keď sa hrúbka materiálu zväčšuje alebo je rýchlosť rezania pomalá, tlak plynu by sa mal primerane znížiť. Aby sa zabránilo omrznutiu plastovej reznej hrany, je lepšie rezať s nižším tlakom plynu.