Laserleikkauksen tarkennuksen ja purseiden välinen suhde

Laserleikkauksen polttopisteellä on suora ja deterministinen yhteys purseen muodostumiseen.Lyhyesti sanottuna polttopiste vaikuttaa suoraan säteen energian jakautumiseen materiaalissa, mikä määrää leikkuujäljen laadun, sulan materiaalin poiston tehokkuuden ja sen, muodostuuko lopulta purseita.Suhteet on kuvattu yksityiskohtaisesti alla.

Perusperiaate: Miten polttopiste vaikuttaa leikkausprosessiin

Laserleikkauksen periaatteena on säteilyttää työkappaletta korkeaenergisellä lasersäteellä, joka saa sen sulamaan tai höyrystymään nopeasti, samalla kun辅助kaasu (kuten happi tai typpi) puhaltaa sulan materiaalin pois muodostaen leikkauksen.

Fokus: Piste, jossa lasersäteen energia on keskittynein ja sen täplän koko pienin.

Tarkennuspiste: viittaa tarkennuspisteen sijaintiin työkappaleen pintaan nähden. Se jaetaan kolmeen tapaukseen:

1. Positiivinen epätarkkuus: Polttopiste sijaitsee työkappaleen pinnan yläpuolella.

2. Negatiivinen epätarkkuus: Polttopiste sijaitsee työkappaleen pinnan alapuolella.

3. Nolla epätarkkuutta: Polttopiste on tarkasti työkappaleen pinnalla.

Tarkennuspisteen ja purseiden välinen erityinen suhde

Purseen luonne on se, että jäännössula, jota ei ole puhallettu kokonaan pois, jähmettyy uudelleen leikkauksen pohjalle. Polttopisteen asento vaikuttaa purseen pääasiassa vaikuttamalla leikkauksen muotoon ja ilmavirtauksen voimaan.

1. on epätarkka (tarkennus työkappaleeseen)

• Energian jakautuminen: Kun säde saapuu materiaaliin, se hajaantuu ja energiatiheys pienenee vähitellen ylhäältä alas. Energia on voimakkainta yläpinnalla ja heikointa alapinnalla.
• Viillon muoto: helppo muodostaa V-muotoinen viilto, jossa on leveä yläosa ja kapea alaosa.

Vaikutus purseihin:

• Riittämättömän energian vuoksi pohjassa materiaalin pohjaa ei voida sulattaa tai kaasuttaa kokonaan.
• Apukaasun virtausnopeus kiihtyy kapeassa pohjassa, mutta puhallusvoima ei välttämättä riitä viskoosin sulan täydelliseen poistamiseen ja puhaltamiseen pois.

Tulokset: Pohjapinnalle on helppo muodostaa suuri määrä itsepäisiä purseita. Tämä on yksi yleisimmistä purseiden syistä.

2. Negatiivinen epätarkkuus (tarkennus työkappaleen alapuolelle)

• Energian jakautuminen; säde konvergoi materiaalin sisällä ja energiatiheys saavuttaa suurimman arvon materiaalin keski- tai alaosassa.
• Viillon muoto: helppo muodostaa vyötärön rumpumainen viilto, jolla on kapea ylä- ja alaosa sekä leveä keskiosa.

Vaikutus purseihin:

• Etuna on, että pohjaenergia on riittämätön ja materiaali voidaan sulattaa perusteellisemmin.
• Viillon keskikohta on kuitenkin levein, mikä voi aiheuttaa ilmavirran leviämisen tänne ja heikentää puhallusvoimaa pohjaan saavuttaessa.
• Jos parametreja ei ole määritetty oikein, sulaa ainetta voi silti tarttua pohjaan epäpuhtaan rivin vuoksi.

Tulokset: Positiiviseen epätarkkuuteen verrattuna purseen laatu paranee, mutta hieman pehmeää pursettiä voi silti syntyä. Paksujen levyjen leikkauksessa käytetään joskus negatiivista epätarkkuutta sen varmistamiseksi, että pohja leikataan läpi.

3. Nolla epätarkkuutta tai paras tarkennus (tarkennus työkappaleen pintaan tai tiettyyn syvyyteen)

• Energian jakautuminen: Energian keskittynein alue sijaitsee työkappaleen pinnalla, mikä on paras ohuiden levyjen leikkaamiseen. Paksujen levyjen leikkaamiseen tarvitaan yleensä "paras tarkennus" -asento, eli tarkennus menee tiettyyn syvyyteen materiaalin sisällä (esimerkiksi 1/3 levyn paksuudesta) ylemmän ja alemman energian tasapainottamiseksi.
• Viillon muoto: ihanteellisin pystysuora, yhdensuuntainen viilto.

Vaikutus purseihin:

• Energian jakautuminen koko viillon alueella on suhteellisen tasaista, ja materiaalia voidaan sulattaa jatkuvasti ja vakaasti.
• Yhdensuuntaiset leikkaukset tarjoavat apukaasulle sujuvan kulun, joka voi kuljettaa riittävästi kineettistä energiaa sulan sujuvaan poistamiseen pohjasta.

Tulos: Tämä on paras tila, jossa ei saada purseita tai purseiden viiltoja on hyvin vähän. Sula puhallettiin pois "puhtaasti" ilman jäämiä.

Yhteenveto ja analogia

Voit ymmärtää sen näin:

• On epätarkka: kuin ”tylpä taltta”, yläosa on erittäin kova, mutta alaosa on tylsä, voi vain ”hankautua” materiaalista pois jättäen karhean jäljen.
• Negatiivinen epätarkkuus: Kuten "räjäyttäminen" materiaalin sisällä, vaikka se voi räjähtää, ulostulo ei välttämättä ole siisti ja tuo mukanaan jonkin verran roskia.
• Paras tarkennus: Kuin ”terävä skalpelli”, siististi leikattu ylhäältä alas, puhdas ja siisti.

Harjoitusopas: Tarkennuksen säätäminen häiriöiden perusteella

Jos käytön aikana havaitaan purseita, ne on tarkistettava ja säädettävä seuraavasti:

1. Tarkkaile purseiden muotoa:

• Pohjassa on paljon kovia, rakeita purseita: pohja ei todennäköisesti leikata läpi, koska se on epätarkka (liian suuri tarkennus) tai teho on riittämätön/nopeus liian suuri. Tarkennusta tulisi säätää alaspäin.
• Pohjassa on pieni määrä pehmeää, helposti putoavaa, partaista purseita: kyseessä voi olla negatiivinen epätarkennus (liian alhainen tarkennus) tai riittämätön kaasunpaine/epäpuhdas kaasu, joka estää sulan puhaltamisen ulos. Voit yrittää hienosäätää tarkennusta ylöspäin ja tarkistaa kaasuparametrit.

2. Tarkennuksen kalibrointi ja testaus:

• Käytä tarkennuslaitetta määrittääksesi nollatarkennuskohdan tarkasti.
• Leikkausparametrien ohjelmistossa ±-arvon säätö tehdään yleensä 0-pisteen perusteella. Tee yksi sarja tarkennustestejä (esim. +1:stä -3:een 0,5 askelin), leikkaa sama luku ja tarkkaile sitten, missä asennossa leikkaus on tasaisin ja purseita vähiten. Tämä asento on paras tarkennus nykyisille materiaaleille, paksuuksille ja laitteille.

Okeskeiset häiriöihin vaikuttavat tekijät (otettava huomioon koordinoinnissa)

Keskittyminen ei ole ainoa tekijä, ja se on optimoitava yhdessä muiden prosessiparametrien kanssa:

Apukaasu:

Paine:Riittämätön paine ei pysty tehokkaasti puhaltamaan kuonaa pois; liian korkea paine voi aiheuttaa turbulenssia, joka vaikuttaa vakauteen.

Puhtaus:Erityisesti ruostumatonta terästä leikattaessa on tärkeää käyttää erittäin puhdasta typpeä (99,99 % tai enemmän). Jäännöshappi muodostaa hapettunutta kuonaa ja pahentaa purseita.

Leikkausnopeus:Nopeus on liian suuri, energiansyöttö on riittämätön eikä materiaalia leikata kokonaan läpi, jolloin pohjaan muodostuu purseita; nopeus on liian hidas, jolloin voi syntyä liiallista ablaatiota, karkeita leikkauksia ja purseita.

Laserteho:tehon ja nopeuden on oltava samat. Teho on liian alhainen läpipääsyyn.

Suutin:Suuttimen aukko, korkeus ja samankeskisyys vaikuttavat suoraan ilmavirran tilaan. Epäkeskisyys on yleinen syy epätasaiseen leikkauslaatuun ja purseiden muodostumiseen.

Itse materiaali:materiaalin koostumuksella ja pinnan tilalla (kuten onko ruostetta, öljyä) on myös vaikutusta.

Tarkennusasento on ensisijainen säätöparametri laserleikkauksen purseiden hallitsemiseksi.Ihanteellinen polttoväli luo pystysuoran ja tasaisen leikkauksen ja mahdollistaa apukaasun tehokkaan sulan poiston. Kun kohtaat purseita, sinun tulee ensin suorittaa järjestelmällinen tarkennustesti parhaan tarkennuksen löytämiseksi ja sitten koordinoida muiden parametrien, kuten kaasun ja nopeuden, säätämistä täydellisen purseettoman leikkaustuloksen saavuttamiseksi.