V zadnjih letih je z naraščajočim povpraševanjem po rezanju pločevine tradicionalna metoda rezanja težko bolje izpolniti proizvodne zahteve zaradi nizke natančnosti in velikega območja, ki ga prizadene toplota. Lasersko rezanje z vlakni ima številne prednosti, kot je majhna površina, ki ga prizadene toplota. , visoka natančnost, visoka hitrost, brezkontaktna obdelava in postopoma nadomešča tradicionalni postopek rezanja.
Načelo laserskega rezanja kovine je uporaba laserskega žarka kot vira toplote za obsevanje površine kovinskega materiala, zaradi česar se temperatura površine kovinskega materiala dvigne do tališča (vrelišča). Hkrati šoba oddaja rezalni plin vzporedno z smer obsevanja laserskega žarka za odpihovanje staljenih (plinastih) spojin (če je rezalni plin aktiven plin, kot je kisik, bo rezalni plin reagiral tudi s kovinskimi materiali, da zagotovi oksidacijsko toploto. S krmiljenjem naprave za gibanje, rezalna glava se premika po vnaprej določeni liniji za rezanje različnih oblik obdelovanca.
V procesu laserskega rezanja kovine je gostota moči vpadnega laserja drugačna, različne pa so tudi spremembe površine kovinskega materiala. Na splošno, ko gostota moči laserja na površini kovinskega materiala doseže 10 mW/cm2, se površina kovinskega materiala hitro dvigne do vrelišča materiala in močno izhlapi v kovinske hlape.
Ko gostota moči laserja na površini kovinskih materialov preseže 100 mW/cm2, se kovinska para, ki je ni mogoče pravočasno izprazniti, ponovno segreje z lasersko energijo, da nastane plazemski oblak.
Večino plazemskega oblaka, ki nastane pri laserskem rezanju kovinskih materialov, bo odpihnil rezalni plin, preostali majhen del pa bo tvoril plazemski oblak, ki bo vplival na rezanje kovin:
1) Oblaki plazme bodo ostali na površini kovinskih materialov, ovirali prenos laserske energije in zmanjšali hitrost rezanja.
2) Oblak plazme, ujet pod šobo, ne bo le spremenil kapacitivnega medija med šobo in kovinskim materialom, temveč bo tudi segrel šobo, vplival na njene parametre zmogljivosti kapacitivnosti, motil rezultate zaznavanja kapacitivnega regulatorja višine, zmanjšal natančnost nadaljnjega nadzora in vpliva na učinek rezanja.
Za primer vzemimo 2000 W laser, ki se pogosto uporablja na trgu, če se uporablja z rezalno glavo 100/125 (goriščna razdalja kolimatorja/goriščna razdalja leče za ostrenje), ko je premer jedra pletenice manjši od 40 μ At m. , bo povprečna gostota moči svetlobne točke pri ničelnem fokusu dosegla reda 100 mW/cm2, zlasti pri rezanju tankih kovinskih plošč je lažje ustvariti plazemske oblake.
V zadnjih letih je trg prepoznal prednosti enomodnih laserjev. Z nenehnim optimiziranjem optičnih shem se postopoma povečuje tudi moč enomodnih laserjev naprave. Višja kakovost žarka (običajno ustreza manjšemu premeru jedra pletenice) in večja izhodna moč povzročata povprečno gostoto moči svetlobne točke na ničelni goriščni točki vedno večjo in lažje je ustvariti plazemske oblake pri tankem rezanju kovinske plošče.
Za rešitev tega problema lahko naslednji postopki rezanja učinkovito zmanjšajo vpliv plazemskega oblaka:
1. Sprejeto je rezanje impulzov. Prevzem načina impulznega rezanja lahko zagotovi največjo moč laserja na eni strani in skrajša čas obsevanja laserja na kovinskih materialih na drugi strani, kar zmanjša nastajanje plazemskega oblaka.
2. Pravilno zmanjšajte moč laserskega rezanja. Brez spreminjanja drugih pogojev lahko zmanjšanje rezalne moči zmanjša povprečno gostoto moči v žarišču in zmanjša nastajanje plazemskih oblakov. Pri rezanju 1 mm nerjavečega jekla z enomodnim 2000 W laserjem pri polni moči in brez fokusa hitrost rezanja ni idealna zaradi vpliva plazemskega oblaka. Ko se moč rezanja zmanjša na 1800 W, se hitrost rezanja poveča za 50 odstotkov.
3. Pravilno razširite in odrežite režo. Razširitev rezalne reže ne zagotavlja le širšega kanala za plazemski oblak, da se razprši navzdol, zmanjša vpliv plazemskega oblaka na rezanje, ampak tudi pomaga pospešiti odvajanje žlindre v reži in poveča učinek rezanja.
4. Ustrezno zmanjšajte višino košnje. Višina rezanja ne samo neposredno določa debelino plazemskega oblaka med šobo in površino kovinskega materiala (krajša kot je razdalja, tanjši je plazemski oblak), ampak tudi bližje kot je rezalna šoba, večji je tlak rezalnega plina, ki ga oddaja središče šobe bo. Višji rezalni tlak bo pomagal pospešiti disperzijo plazemskega oblaka pod šobo in zmanjšati zaščito plazemskega oblaka pred vpadnim laserjem. Torej glede na predpostavko zagotavljanja varnosti rezalne glave, čim bližja je sledilna razdalja, tem bolje.
5. Uporabite primerno rezalno šobo. Ustrezna šoba lahko pospeši razpršitev oblaka kovinske plazme s hitrejšim pretokom plina brez povečanja premera šobe.
6. Na rezalno glavo dodajte napravo za stransko pihanje in napravo za hlajenje šob. Naprava za stransko pihanje se uporablja za odpihovanje dela oblaka plazme in zmanjšanje koncentracije oblaka plazme pod šobo. Naprava za hlajenje šob lahko zmanjša toplotni vpliv plazemskega oblaka na šobo in se izogne vplivanju na parametre delovanja kapacitivnosti šobe.
7. Sprejet je kapacitivni regulator višine z visoko stopnjo vzorčenja. Kapacitivni regulator višine z visoko hitrostjo vzorčenja lahko ne samo zagotovi natančnost spremljanja, ampak tudi določi spremembo oblaka plazme pod šobo s spremljanjem spremembe vrednosti kapacitivnosti. Strojno orodje lahko sprejme ukrepe, kot so pojemek, premor, rezanje impulza itd., da zmanjša vpliv plazemskega oblaka na rezanje s spremljanjem spremembe plazemskega oblaka.
O HGTECH: HGTECH je pionir in vodja laserske industrijske uporabe na Kitajskem ter avtoritativni ponudnik globalnih rešitev laserske obdelave. Celovito smo uredili laserske inteligentne stroje, proizvodne linije za merjenje in avtomatizacijo ter gradnjo pametne tovarne, da zagotovimo celovite rešitve za inteligentno proizvodnjo.
