اختيار التركيز الإيجابي/السلبي أثناء القطع بالليزر

عند استخدام القطع بالليزر، يعتمد اختيار التركيز الموجب (التركيز الموجب) أو التركيز السالب (التركيز السالب) بشكل أساسي على نوع المادة وسُمك الصفيحة ومتطلبات العملية. فيما يلي دليل واضح ومباشر لاتخاذ القرار.

المبادئ الأساسية

التركيز التام (بدون أي تشويش):تتركز الطاقة بشكل كبير، مما ينتج عنه أضيق شق للقطع. وهو مناسب لقطع الصفائح الرقيقة بدقة عالية وبسرعات عالية، ويعطي الأولوية لـ "الدقة".

التركيز السلبي (التشتيت السلبي):تتوزع الطاقة بشكل أكبر، مما ينتج عنه خط قطع أوسع. وهو مناسب للألواح السميكة، ويعزز إزالة الخبث ويحمي العدسة، مع التركيز على "قوة الاختراق وجودته".

متى يجب عليك استخدام القطع مع التركيز البؤري (بدون تشويش بؤري)؟

السيناريوهات القابلة للتطبيق: قطع الصفائح الرقيقة (عادة أقل من 3 مم)، وخاصة في التطبيقات ذات المتطلبات العالية لكل من الدقة والسرعة.

1. القطع الدقيق للصفائح الرقيقة:

• أمثلة على المواد: صفائح فولاذية كربونية رقيقة، صفائح فولاذية مقاومة للصدأ، نحاس أصفر، صفائح ألومنيوم، إلخ.
• السبب: تنتج الصفائح الرقيقة كمية أقل من الخبث المنصهر، لذا لا يلزم استخدام شق عريض لإزالته. يتيح استخدام التركيز الإيجابي الحصول على أصغر بقعة وأعلى كثافة طاقة، مما يؤدي إلى سرعة قطع عالية للغاية ومقطع عرضي رأسي أملس.

2. دقة عالية وشق ضيق:

• أمثلة على التطبيقات: الأجزاء الدقيقة، والمكونات الإلكترونية، والمجوهرات، والأنماط المجوفة، وما إلى ذلك.
• السبب: إن الشق الناتج عن التركيز الإيجابي هو الأضيق، مع فقدان أقل للمواد، ويمكنه قطع خطوط دقيقة للغاية وزوايا حادة لتجنب الذوبان المفرط.

3. السعي لتحقيق سرعة القطع:

• عند قطع الصفائح الرقيقة، تعني كثافة الطاقة العالية في وضع التركيز الإيجابي أنه يمكن استخدام سرعات تغذية أسرع، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الإنتاج.

ملخص:عند قطع المواد الرقيقة، ويكون الهدف الأساسي هو السرعة والدقة وعرض القطع الضيق، فإن الأولوية هي اختيار التركيز الإيجابي.

متى يتم استخدام القطع مع التركيز السلبي (التشتت السلبي)؟

سيناريو التطبيق: قطع الألواح المتوسطة والسميكة (عادة ≥ 3 مم)، خاصة عندما يكون مطلوبًا تصريف جيد للخبث وجودة مقطع جيدة.

1. تقطيع الألواح:

• أمثلة على المواد: الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، وصفائح الألومنيوم، وما إلى ذلك، بسماكة تزيد عن 3 مم.
• السبب: تنتج الصفائح السميكة كمية كبيرة من المعدن المنصهر (الخبث). يوفر فحم الكوك السالب فتحة أوسع، مما يسمح للغاز المساعد (مثل الأكسجين أو النيتروجين) بدفع الخبث بعيدًا عن القاع بشكل أكثر فعالية، مما يمنع تراكم الخبث واختراقه.

2. قسم عالي الجودة مطلوب:

• السبب: بالنسبة للألواح السميكة، عند استخدام التركيز الموجب، تتركز الطاقة على السطح العلوي، مما يجعل الجزء العلوي أملسًا والجزء السفلي خشنًا. أما التركيز السالب فيجعل توزيع الطاقة أكثر تجانسًا في اتجاه سُمك اللوح، وبالتالي الحصول على سطح قطع أكثر اتساقًا ونعومة من الأعلى إلى الأسفل.

3. حماية مرآة التركيز:

• السبب: عند قطع الصفائح السميكة، وخاصة الصفائح الفولاذية المطلية بالصدأ أو المواد المعرضة لتناثر كميات كبيرة من المعدن، فإن ضبط التركيز السلبي يجعل التركيز داخل قطعة العمل، مما يزيد المسافة بين سطح قطعة العمل ومرآة التركيز ويقلل من خطر تناثر المعدن وتلف مرآة التركيز باهظة الثمن.

4. عملية محددة (مثل قطع سبائك الألومنيوم بالنيتروجين):

• السبب: يُستخدم النيتروجين عادةً كغاز مساعد عند قطع سبائك الألومنيوم. ويتطلب ذلك تدفق هواء عالي الضغط لإزالة الألومنيوم المنصهر. ويُعدّ عرض القطع الواسع الذي يوفره فحم الكوك السالب بالغ الأهمية لتدفق النيتروجين عالي الضغط وتفريغ الخبث، وهو المفتاح لضمان خلو القطع من النتوءات والحصول على سطح لامع.

ملخص:عند قطع المواد السميكة، والهدف الأساسي هو ضمان القطع الكامل، وتقليل الخبث، والحصول على مقطع عرضي موحد، وحماية المعدات، يُفضل استخدام فحم الكوك السالب.

مخطط انسيابي لاتخاذ القرارات السريعة

نصائح عملية

1. يتم اختبار المقدار الأمثل لعدم وضوح الصورة:القواعد المذكورة أعلاه هي إرشادات عامة. يجب تحديد مقدار عدم التركيز الأمثل لآلة تشغيل معينة ومادة محددة من خلال اختبار العملية. سيقوم المشغل بإجراء "اختبار الشق" لإيجاد المعايير المثلى من خلال مراقبة جودة المقطع والخبث المعلق.

2. تحديد التركيز السلبي:لا تُعتبر قيمة التركيز السلبي عادةً قيمةً ثابتة، بل نطاقًا مرتبطًا بسُمك الصفيحة. وتُعتبر نقطة البداية الشائعة من ربع إلى ثلث سُمك الصفيحة. على سبيل المثال، عند قطع 12 مم من الفولاذ الكربوني، يمكن بدء الاختبار من -2 مم إلى -3 مم.

3. المادة هي الأساس:تختلف المواد المختلفة في حساسيتها للتركيز. على سبيل المثال، الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر حساسية للتركيز من الفولاذ الكربوني.