Машина за ласерско сечење је технолошка револуција у обради лима и једно од уобичајених средстава за обраду лима у данашње време. Машина за ласерско сечење има висок степен флексибилности, брзу брзину резања, високу ефикасност производње и кратак производни циклус, који је освојио широко тржиште за купце. Тренутно, већина обраде у области средњих и танких плоча на тржишту користи ласерски резач, који је широко поштован због своје високе ефикасности и прецизности. Чак је и поље дебелих плоча заменило нека тржишта плазме и пламена. Међутим, ако је отклањање грешака неправилно, ефекат резања ласерске машине за сечење ће такође бити погођен. Конкретно, постоји шест фактора који су кључни за ефекат резања.
1. Утицај брзине резања на ефекат резања
За дату густину снаге ласера и материјал, брзина сечења је у складу са емпиријском формулом. Све док је изнад прага пролаза, брзина резања материјала је пропорционална густини снаге ласера, односно повећањем густине снаге може се побољшати брзина сечења. Густина снаге која се овде помиње није повезана само са излазном снагом ласера, већ и са режимом квалитета зрака. Поред тога, велики утицај на ласерско сечење имају и карактеристике система за фокусирање снопа, односно величина фокусне тачке. Брзина сечења је обрнуто пропорционална густини (специфичној тежини) и дебљини материјала који се сече.
Када остали параметри остану непромењени, фактори за повећање брзине резања су: повећање снаге (унутар одређеног опсега, као што је 500~2000В); Побољшајте режим снопа; Смањите величину тачке фокуса (на пример, фокус са кратким фокусним сочивом); Сечење материјала са малом почетном енергијом испаравања (као што су пластика, плексиглас, итд.); Сечење материјала мале густине (као што је бели бор); Исеците танак материјал.
Посебно за металне материјале, када су остале варијабле процеса константне, брзина ласерског сечења може имати релативни опсег подешавања и још увек одржавати задовољавајући квалитет сечења. Овај опсег подешавања је нешто шири него код дебелих комада при резању танких метала. Понекад је брзина сечења сувише спора, што ће довести до аблације површине испуштеног врућег растопљеног материјала, чинећи површину реза веома грубом.
2. Утицај подешавања положаја фокуса на квалитет резања
Пошто густина снаге ласера има велики утицај на брзину сечења, избор жижне даљине сочива је важно питање. Након што је ласерски зрак фокусиран, величина тачке је пропорционална жижној даљини сочива. Након што је сноп фокусиран помоћу сочива кратке жижне даљине, величина тачке је веома мала, а густина снаге у жижној тачки је веома висока, што је повољно за сечење материјала; Међутим, његови недостаци су што је жижна дубина веома кратка и маргина подешавања је мала, што је генерално погодно за брзо сечење танких материјала. Пошто сочиво велике жижне даљине има широку жижну дубину, погодније је за сечење дебелих радних комада све док има довољну густину снаге.
Након одређивања сочива жижне даљине да се користи, релативни положај фокуса и површине радног предмета је посебно важан да би се обезбедио квалитет сечења. Пошто је густина снаге у фокусу највећа, у већини случајева фокусна позиција је само на површини радног предмета или мало испод површине приликом сечења. У целом процесу сечења, важан је услов да се обезбеди да је релативни положај између фокуса и радног комада константан да би се добио стабилан квалитет сечења. Понекад се сочиво загрева због лошег хлађења током рада, што резултира променом жижне даљине, што захтева благовремено подешавање положаја фокуса.
Када је фокус на најбољој позицији, усек је најмањи, а ефикасност је највећа. Најбоља брзина сечења може постићи најбољи резултат сечења. У већини апликација, фокус снопа се подешава одмах испод млазнице. Растојање између млазнице и површине радног комада је углавном око 1,5 мм.
3. Утицај притиска помоћног гаса на ефекат резања
Генерално, помоћни гас је потребан за сечење материјала, а проблем се углавном односи на врсту и притисак помоћног гаса. Генерално, помоћни гас и ласерски сноп се избацују коаксијално да би заштитили сочиво од контаминације и одували шљаку на дну области сечења. За неметалне материјале и неке металне материјале, користите компримовани ваздух или инертни гас да бисте уклонили отопљене и испарене материјале, истовремено спречавајући прекомерно сагоревање у области сечења.
За већину ласерског сечења метала, активни гас (све док је О2) се користи за формирање оксидационе егзотермне реакције са врелим металом. Ова додатна топлота може повећати брзину сечења за 1/3~1/2.
На претпоставци обезбеђивања помоћног гаса, притисак гаса је веома важан фактор. Приликом сечења танких материјала великом брзином, потребан је висок притисак гаса да би се спречило лепљење шљаке на задњој страни реза (врућа шљака ће оштетити ивицу реза када удари у радни предмет). Када се дебљина материјала повећа или је брзина сечења мала, притисак гаса треба на одговарајући начин смањити. Да би се спречило да се пластична резна ивица заледи, боље је сећи под нижим притиском гаса.
Пракса ласерског сечења показује да када је помоћни гас О2, његова чистоћа има значајан утицај на квалитет сечења. Смањење чистоће О2 од 2 процента ће смањити брзину сечења за 50 процената и довести до значајног погоршања квалитета реза.
4. Рефлективност површине материјала
За 10,6 мм далеко инфрацрвени сноп који емитује машина за ласерско сечење ЦО2, неметални материјали могу добро да га апсорбују, односно имају високу апсорптивност; Метални материјали имају лошу апсорпцију зрака од 10,6 мм, посебно метали злата, сребра, бакра и алуминијума са високом рефлексијом. Генерално, ЦО2 ласерски сноп, посебно континуирани таласни сноп, није погодан за сечење таквих материјала. За метале алуминијума и бакра, генерално је потребно више од 3кВ да би се формирала довољна почетна снага да би се добиле почетне рупе потребне за ефекат пенетрације. Материјали од жељезног челика, никла, титанијума итд. имају одређену стопу апсорпције за сноп ЦО2 од 10,6 мм, посебно када се површина материјала загреје на одређену температуру или оксидни филм, његова стопа апсорпције ће бити знатно побољшана, како би се постигло боље сечење ефекат. За непрозирне материјале, апсорпција=(1 - рефлексивност) је повезана са стањем површине, температуром и таласном дужином материјала.
Упијање материјала у сноп игра важну улогу у почетној фази загревања, али када се формирају рупе у радном комаду, ефекат црног тела рупа чини апсорпцију материјала на зраку близу 100 процената.
Стање површине материјала директно утиче на апсорпцију светлосних зрака, посебно храпавост површине и површински оксидни слој ће изазвати очигледне промене у апсорпцији површине. У пракси ласерског сечења, понекад се ефекат стања површине материјала на апсорпцију зрака може користити за побољшање перформанси резања материјала.
5. Утицај горионика и млазнице
Дизајн и производња горионика за сечење имају важан утицај на добијање доброг квалитета сечења, посебно млазнице. Ако млазница није правилно одабрана или одржавана, лако је изазвати загађење или оштећење, или заобљеност отвора млазнице није добра или прскање врућег метала изазива локалну блокаду, што ће формирати вртложне струје у млазници, што ће резултирати значајним погоршање перформанси сечења. Понекад се отвор млазнице разликује од осе фокусираног снопа, формирајући сноп за сечење ивице млазнице, што ће такође утицати на квалитет сечења, повећати ширину прореза и учинити да величина сечења није поравната. За млазницу треба обратити посебну пажњу на два проблема, а то су пречник млазнице и растојање између млазнице и површине радног комада.
6. Утицај спољашњег оптичког система
Оригинални сноп који емитује ласер преноси се кроз систем спољашње оптичке путање (укључујући рефлексију и трансмисију) и прецизно сија на површину радног предмета са изузетно великом густином снаге.
Оптички елементи система спољне оптичке путање се редовно проверавају и подешавају на време како би се осигурало да када горионик за сечење ради изнад радног предмета, сноп се правилно преноси до центра сочива и фокусира у малу светлосну тачку за резање радни предмет високог квалитета. Једном када се положај било ког оптичког елемента промени или се загади, то ће утицати на квалитет сечења, или чак сечење не може да се изврши.
Спољно сочиво оптичког пута је загађено нечистоћама у протоку ваздуха, прскане честице у области сечења су везане или сочиво није довољно охлађено, што ће прегрејати сочиво и утицати на пренос енергије зрака. То ће проузроковати дрифт колимације оптичког пута и довести до озбиљних последица. Прегревање сочива ће такође изазвати изобличење фокуса, па чак и угрозити само сочиво.
Горе наведено је шест фактора који утичу на ефекат резања машине за ласерско сечење. У самом процесу рада, треба обратити пажњу.
О ХГТЕЦХ-у: ХГТЕЦХ је пионир и лидер индустријске примене ласера у Кини, и ауторитативни добављач глобалних решења за ласерску обраду. Имамо свеобухватно распоређену ласерску интелигентну опрему, производне линије за мерење и аутоматизацију и паметну изградњу фабрике како бисмо обезбедили свеобухватна решења за интелигентну производњу.
