1. Spesiell enhet
For å redusere endringen av brennpunktstørrelsen forårsaket av endringen av prefokalstrålestørrelsen, tilbyr produsenten av laserskjæresystemet noen spesielle enheter som brukerne kan velge:
(1) Kollimator.Dette er en vanlig metode, det vil si at en kollimator legges til utgangsenden av CO2-laser for ekspansjonsbehandling.Etter ekspansjon blir strålediameteren større og divergensvinkelen blir mindre, slik at strålestørrelsen før nærende- og fjernendefokusering er nær det samme innenfor skjærearbeidsområdet.
(2) En uavhengig nedre akse til den bevegelige linsen legges til skjærehodet, som er to uavhengige deler med Z-aksen som kontrollerer avstanden mellom dysen og materialoverflaten.Når arbeidsbordet til verktøymaskinen beveger seg eller den optiske aksen beveger seg, beveger strålens F-akse seg fra den nærmeste enden til den fjerne enden på samme tid, slik at punktdiameteren forblir den samme i hele behandlingsområdet etter at strålen er fokusert.
(3) Kontroller vanntrykket til fokuslinsen (vanligvis fokuseringssystem for metallrefleksjon).Hvis størrelsen på strålen før fokusering blir mindre og diameteren til brennpunktet blir større, blir vanntrykket automatisk kontrollert for å endre fokuseringskurvaturen for å redusere diameteren til brennpunktet.
(4) Det optiske kompensasjonssystemet i X- og Y-retninger legges til den flyvende optiske baneskjæremaskinen.Det vil si at når den optiske banen til den distale enden av skjæringen øker, blir den optiske kompensasjonsbanen forkortet;Tvert imot, når den optiske banen nær skjæreenden reduseres, økes den optiske kompensasjonsbanen for å holde den optiske banelengden konsistent.
2. Kutte- og perforeringsteknologi
Enhver form for termisk skjæreteknologi, bortsett fra noen få tilfeller som kan starte fra kanten av platen, må vanligvis et lite hull bores på platen.Tidligere, i laserstemplingsmaskinen, ble et hull stanset med en stans, og deretter kuttet fra det lille hullet med en laser.For laserskjæremaskiner uten stemplingsanordning er det to grunnleggende metoder for perforering:
(1) Blastboring: etter at materialet er bestrålt med kontinuerlig laser, dannes en grop i midten, og deretter fjernes det smeltede materialet raskt av oksygenstrømmen koaksial med laserstrålen for å danne et hull.Generelt er størrelsen på hullet relatert til platetykkelsen.Gjennomsnittlig diameter på sprengningshullet er halvparten av platetykkelsen.Derfor er sprengningshulldiameteren på den tykkere platen stor og ikke rund.Den er ikke egnet til å brukes på delene med høyere krav (som oljesilsømrør), men kun på avfallet.I tillegg, fordi oksygentrykket som brukes til perforering er det samme som brukes til kutting, er spruten stor.
I tillegg trenger pulsperforering også et mer pålitelig gassbanekontrollsystem for å realisere bytte av gasstype og gasstrykk og kontroll av perforeringstiden.Ved pulsperforering, for å oppnå snitt av høy kvalitet, bør overgangsteknologien fra pulsperforering når arbeidsstykket er stasjonært til konstant hastighet kontinuerlig skjæring av arbeidsstykket tas hensyn til.Teoretisk kan skjærebetingelsene til akselerasjonsseksjonen vanligvis endres, slik som brennvidde, dyseposisjon, gasstrykk, etc., men faktisk er det usannsynlig å endre forholdene ovenfor på grunn av den korte tiden.
3. Dysedesign og luftstrømkontrollteknologi
Ved laserskjæring av stål skytes oksygen og fokusert laserstråle til det kuttede materialet gjennom dysen, slik at det dannes en luftstrømsstråle.Det grunnleggende kravet til luftstrøm er at luftstrømmen inn i snittet skal være stor og hastigheten skal være høy, slik at nok oksidasjon kan få snittmaterialet til å fullføre eksoterm reaksjon;Samtidig er det nok fart til å sprøyte og blåse ut det smeltede materialet.Derfor, i tillegg til at kvaliteten på bjelken og dens kontroll direkte påvirker skjærekvaliteten, utformingen av dysen og kontrollen av luftstrømmen (som dysetrykket, arbeidsstykkets posisjon i luftstrømmen, etc. ) er også svært viktige faktorer.Munnstykket for laserskjæring har en enkel struktur, det vil si et konisk hull med et lite sirkulært hull i enden.Eksperimenter og feilmetoder brukes vanligvis til design.
Fordi dysen vanligvis er laget av rødt kobber og har et lite volum, er den en sårbar del og må skiftes ut ofte, så hydrodynamisk beregning og analyse utføres ikke.Ved bruk føres gassen med et visst trykk PN (gauge pressure PG) inn fra siden av dysen, som kalles dysetrykket.Den kastes ut fra dyseutløpet og når arbeidsstykkets overflate i en viss avstand.Trykket kalles skjæretrykket PC, og til slutt ekspanderer gassen til atmosfærisk trykk PA.Forskningsarbeidet viser at med økningen av PN øker strømningshastigheten og PC øker også.
Følgende formel kan brukes til å beregne: v = 8,2d2 (PG + 1) V - gassstrømningshastighet L / mind - dysediameter MMPg - dysetrykk (måletrykk) bar
Det er forskjellige trykkterskler for forskjellige gasser.Når dysetrykket overskrider denne verdien, er gasstrømmen en normal skrå sjokkbølge, og gassstrømhastigheten går fra subsonisk til supersonisk.Denne terskelen er relatert til forholdet mellom PN og PA og frihetsgraden (n) til gassmolekyler: for eksempel n = 5 for oksygen og luft, så terskelen PN = 1bar × (1,2)3,5=1,89bar。 Når dysetrykket er høyere, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), luftstrømmen er normal, den skrå sjokktetningen blir positivt sjokk, skjæretrykket PC synker, luften strømningshastigheten avtar, og det dannes virvelstrømmer på arbeidsstykkets overflate, noe som svekker luftstrømmens rolle i fjerning av smeltede materialer og påvirker skjærehastigheten.Derfor blir dysen med konisk hull og lite rundt hull i enden tatt i bruk, og dysetrykket av oksygen er ofte mindre enn 3bar.
Innleggstid: 26. februar 2022
