Прамысловыя рэкамендацыі па імпульснай рэзцы алюмініевых пласцін

Для імпульснай валаконнай лазернай рэзкі алюмінію асноўнай задачай з'яўляецца дакладнае кіраванне імпульснай магутнасцю лазера (частата, каэфіцыент запаўнення і г.д.) і перыядычнае награванне матэрыялу для аптымізацыі падачы цяпла, каб збалансаваць якасць рэзкі і эфектыўнасць пры высокай адбівальнай здольнасці і цеплаправоднасці алюмінію.

Ключавыя параметры працэсу і прапановы па аптымізацыі

Ніжэй прыведзены рэкамендацыі па рэзцы алюмініевых пласцін рознай таўшчыні, абагульненыя з акадэмічных даследаванняў:

Мэты працэсу

Высокая якасць рэзкі (зніжэнне колькасці вісячага шлаку, паляпшэнне аздаблення сячэння)

• Прыдатная таўшчыня: сярэдняя таўшчыня (напрыклад, 4 мм)
• Рэкамендацыі па ключавых параметрах:
• Лазерны рэжым: рэкамендуецца імпульсны рэжым
• Дапаможны газ: рэкамендуецца азот або аргон
• Ключавыя моманты: павялічце ціск дапаможнага паветра, каб павялічыць сілу ўдзімання шлаку; кантралюйце падвод лазернага цяпла, каб пазбегнуць празмернага плаўлення.

Высокая эфектыўнасць/рэзка тоўстых лістоў (імкненне да хуткасці або рэзка тоўстых лістоў)

• Прыдатная таўшчыня: сярэдняя і тоўстая пліта (напрыклад, 10-15 мм)
• Рэкамендацыі па ключавых параметрах:
• Лазерны рэжым: можа выкарыстоўваць бесперапынную хвалю або імпульс з высокім каэфіцыентам запаўнення
• Дапаможны газ: можна паспрабаваць кісларод
• Асноўныя моманты: экзатэрмічная рэакцыя кіслароду можа павялічыць энергію і палепшыць рэжучую здольнасць тоўстых пласцін; але сячэнне будзе акісляцца і станавіцца шурпатым, і спатрэбіцца наступная апрацоўка.

Высокадакладная/ліставая рэзка (выкарыстоўваецца ў дакладных галінах, такіх як аэракасмічная прамысловасць)

• Прыдатная таўшчыня: тонкая пласціна (напрыклад, 0,5-2 мм)
• Рэкамендацыі па ключавых параметрах:
• Лазерны рэжым: рэкамендуецца рэжым высокачастотных імпульсаў
• Дапаможны газ: рэкамендуецца азот
• Ключавыя моманты: выкарыстанне больш высокай хуткасці рэзання і адпаведнага дапаможнага ціску; кантроль падводу цяпла для памяншэння зоны цеплавога ўздзеяння (можна кантраляваць ніжэй за 20 м).

Агульная спасылка на параметры высокай якасці (у якасці прыкладу 4-міліметровы алюмініевы сплаў 2219)

Даследаванне паказала, што для дасягнення крытэрыяў рэзання 1-га ўзроўню (менш завісання шлаку і нізкая шурпатасць) аптымальны дыяпазон параметраў складае:

• Магутнасць лазера: >4,5 кВт
• Хуткасць рэзання: 3-4 м/мін
• Дапаможны ціск паветра: 1,3 МПа

Асноўныя праблемы і мэтанакіраваныя рашэнні

Асноўныя праблемы і рашэнні для рэзкі алюмінію наступныя:

1. Высокая адбівальная здольнасць

• Праблема: алюміній мае моцнае адлюстраванне лазера, асабліва блізкага інфрачырвонага валаконнага лазера, і нізкае спажыванне энергіі.
• Рашэнне: Выкарыстоўвайце лазер з механізмам «антыблікавання»; выкарыстоўвайце імпульс высокай энергіі для разбурэння матэрыялу на пачатковым этапе рэзання, і адбівальная здольнасць знізіцца пасля ўтварэння пачатковай адтуліны.

2. Хуткая цеплаправоднасць і лёгкае завісанне шлаку

• Праблема: цяпло хутка рассейваецца, і расплаўлены метал на дне разрэзу кандэнсуецца, утвараючы шлак, які цяжка выдаліць.
• Рашэнне: У параўнанні з бесперапынным лазерам, імпульсны лазер можа больш дакладна кантраляваць падачу цяпла; павялічыць ціск дапаможнага газу (напрыклад, ≥ 1,3 МПа), палепшыць сілу зруху паветранага патоку для выдзімання шлаку; аптымізаваць становішча фокуса, звычайна ніжэй паверхні пласціны.

3. Якасць раскрою і наступныя патрабаванні да працэсу

• Праблема: У месцы рэзкі ўтворыцца пераплаўлены пласт. Калі спатрэбіцца наступная зварка, гэта паўплывае на парыстасць зварнога шва.
• Рашэнне: Калі пасля рэзкі патрабуецца зварка, працэс павінен строга кантралявацца, а таўшчыня пераплаўленага пласта рэжучага шва павінна быць меншай за 136 мкм, каб эфектыўна паменшыць парыстасць зварнога шва.

Спіс ключавых пунктаў прамысловай эксплуатацыі

• Выбар газу:Пры імкненні да якаснага разрэзу без акіслення (асабліва пры наступнай неабходнасці зваркі) перавага аддаецца азоту або аргону высокай чысціні. Кісларод можна ацаніць пры дасягненні таўшчыні і хуткасці рэзкі, і акісленне сячэння не з'яўляецца праблемай.
• Паслядоўнасць адладкі параметраў:Рэкамендуецца фіксаваць іншыя зменныя і адладжваць іх у наступным парадку: становішча фокусу → тып і ціск дапаможнага газу → магутнасць лазера → хуткасць рэзання → параметры імпульсу (калі выкарыстоўваецца імпульсны рэжым).
• Абсталяванне і бяспека:каб пераканацца, што лазер мае здольнасць апрацоўваць высокаадбівальныя матэрыялы; пры рэзанні алюмініевых пласцін іскравыя пырскі больш інтэнсіўныя. Неабходна забяспечыць эфектыўную сістэму пылаадводу і абарону абсталявання і персаналу.
• Пробная разрэзка і праверка:Перад афіцыйнай разрэзкай неабходна правесці пробную разрэзку. Для праверкі якасці, калі ласка, звярніце ўвагу на: візуальны агляд шлаку, які вісіць на дне; кантактны кантроль шурпатасці сячэння; вымярэнне таўшчыні пераплаўленага пласта пад мікраскопам (пры наяўнасці высокіх патрабаванняў).

Кароткі змест і заключныя рэкамендацыі

Асновай імпульснай валаконнай лазернай рэзкі алюмініевай пласціны з'яўляецца«Дакладны кантроль тэмпературы»Рэкамендуецца наступны шлях:

1. Выразны прыярытэт:спачатку вызначце, ці з'яўляецца вашай асноўнай мэтай якасць сячэння, эфектыўнасць рэзкі або наступная прадукцыйнасць зваркі.

2. Па таўшчыні асноўных параметраў:Звярніцеся да папярэдняй табліцы, у залежнасці ад таўшчыні і прыярытэту вашай алюмініевай пласціны вызначце папярэдні рэжым лазера і тып газу.

3. Вытанчаная адладка і праверка:Дакладная адладка праводзіцца вакол дапаможнага ціску паветра і хуткасці рэзання, а таксама строга выконваецца праверка пробнай рэзкі.