Kumumanaʻo o ka Mīkini ʻokiʻoki Hybrid Laser-Oxyfuel

ʻO ka ʻoki ʻana i ka lapalapa laser composite e pili pinepine ana i "ʻoki ʻokikene laser", ʻo ia kekahi o nā kaʻina hana ʻoki laser nui (ʻo nā mea ʻelua ʻē aʻe he ʻoki hoʻoheheʻe laser a me ka ʻoki vaporization laser). ʻAʻole ia e manaʻo he "lapalapa i hana ʻia e ka laser," akā he kaʻina hana hybrid e hoʻohana ana i ka laser ma ke ʻano he kumu wela, i hoʻohui ʻia e ka oxygen maʻemaʻe ma ke ʻano he kinoea kōkua, e hoʻomaka i kahi hopena puhi oxidation ikaika (ʻo ia hoʻi, "lapalapa") i loko o nā metala (ʻo ia hoʻi nā mea kila) i ka wā o ke kaʻina hana ʻoki. Hoʻohana kēia kaʻina hana i ka ikehu wela mai ka hopena kemika e hoʻonui nui i ka hana ʻoki.

A laila, e wehewehe mākou i kona kumumanaʻo me nā kikoʻī mai kekahi mau manaʻo:

Kumumanaʻo Koʻikoʻi: Ke puhi ʻana i ka metala i kāohi ʻia e ka laser

1. Ke kuleana o ka laser (hoʻā ʻana a me ka mālama ʻana):

• Hoʻopili ʻia kahi kukuna laser me ka ikehu kiʻekiʻe ma luna o ka ʻili o ka mea hana, e hoʻoulu ai i ka mahana o ka metala i hoʻomālamalama ʻia e piʻi koke i kona kiko hoʻā (ma kahi o 1350°C no ka hao).
• Hāʻawi ke kukuna laser i kahi kumu wela hoʻomau, pololei, a me ka ikehu kiʻekiʻe ʻaʻole wale e hoʻā i ka hopena, akā ʻoi aku ka mea nui e mālama i ka wahi hopena ma kahi mahana kiʻekiʻe.

2. Ke kuleana o ka oxygen (mea puhi a me ka mea hoʻoheheʻe):

• Hoʻokomo coaxially ʻia kahi kahawai 1 o ka oxygen kiʻekiʻe me ke kaomi kiʻekiʻe a maʻemaʻe me ke kukuna laser ma luna o kahi metala i hoʻomehana ʻia e ka laser.
• ʻO ka hao (Fe) e hiki ana i ke kiko hoʻā a me ka oxygen (O₂) e hana i kahi hopena oxidation exothermic ikaika (puhi ʻana): 4Fe₂₂ → 2Fe2O, wela
• Hoʻokuʻu kēia hopena i ka nui o ka wela (ma kahi o 3-5 mau manawa o ka ikehu o ka laser ponoʻī!), ʻO kēia ke kī i ka ikehu "hui". Hoʻonui nui kēia wela hou i ka hiki ke hoʻoheheʻe / gasification holoʻokoʻa.

3. Ke kaʻina hana hui pū ʻana:

• Hoʻomehana mua a me ka hoʻā ʻana: Hoʻomehana mua ka laser i ka metala kūloko i kahi hoʻā ʻana.
• ʻO ke kuni ʻana exothermic: ka hoʻokomo ʻana o ka oxygen, puhi ikaika ka metala, e hoʻopuka ana i ka wela kiʻekiʻe loa ma mua o ka hiki i ka laser ke hāʻawi, e hoʻoheheʻe koke ana a i ʻole e oxidizing i ka metala, a hana i ka slag (ʻo Feo a me Fe3o4 ka nui).
• Ke puhi ʻana a me ke kūkulu ʻana: ʻO kekahi kuleana koʻikoʻi o ke kahe ʻana o ke kinoea oxygen kiʻekiʻe-kaomi, ʻo ia ke puhi ʻana i ka oxide metala i hoʻoheheʻe ʻia (slag) i hana ʻia e ka hopena mai ka ʻoki ʻana me ka ikaika e like me ka "pahi ea" e hana i kahi ʻili ʻoki maʻemaʻe a laumania hoʻi.

Hoʻomau: Ke neʻe nei ke kukuna laser i mua, hoʻomehana mau i ka wahi hou, a hahai ka hopena puhi ʻana i ka nānā ʻana o ka laser i mua a i lalo, a laila komo i loko o ka workpiece a hana i kahi ʻoki.

Pehea e kūpono ai kēia ʻano hana "hui"? (Pōmaikaʻi)

1. Ka hiki ke ʻoki i nā papa mānoanoa:No ke kila kalapona (e like me ke kila kalapona haʻahaʻa), ʻo ka ʻoki ʻana i ka oxygen laser ke ʻano kūpono loa a wikiwiki loa no ka ʻoki ʻana i nā papa waena a me ka mānoanoa (ʻoi aku ma mua o 6mm, a hiki i 30mm a ʻoi aku ka mānoanoa). Pono ka ʻoki ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka laser maʻemaʻe (e like me ka naikokene) e hilinaʻi piha i ka ikehu laser e hoʻoheheʻe i ka metala, ʻike ʻia ʻaʻole lawa ka maka o ka papa mānoanoa.

2. Ka wikiwiki ʻoki wikiwiki:Ma muli o ka hoʻohui ʻana o ka ikehu kemika o ka hopena puhi metala, ʻoi aku ka nui o ka ikehu i hoʻokomo ʻia ma mua o ka ikehu laser hoʻokahi, no laila ʻoi aku ka wikiwiki o ka ʻoki ʻana ma mua o ka ʻoki ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana ma lalo o ka mana like.

3He haʻahaʻa loa nā koi mana o nā lako:no ka ʻoki ʻana i ke kila kalapona like, ʻo ka mana laser e pono ai no ka ʻoki ʻana i ka oxygen laser hiki ke haʻahaʻa loa ma mua o ka ʻoki ʻana i ka hoʻoheheʻe laser maʻemaʻe, e hōʻemi ana i nā kumukūʻai lako a me ka hoʻohana ʻana i ka ikehu.

4. ʻO ke ʻano ʻoki maikaʻi:No nā papa mānoanoa o ke kila kalapona, hiki ke loaʻa kahi ʻili ʻoki me ke kū pololei maikaʻi a me ka liʻiliʻi o ka slag (kūlana kūpono).

Nā ʻano hana a me nā palena

1. Ke koho ʻana o nā mea:

• ʻO ke kumu nui no nā metala reactive: ʻO ke kila kalapona ka mea hoʻohana maʻamau a kūpono loa.

• ʻAʻole kūpono no ke kila kila, alumini, keleawe, a pēlā aku:
• Ke kila kila: ʻo ka chromium (Cr) a me nā mea ʻē aʻe e hana i nā oxides kiʻekiʻe o ka heheʻe ʻana (e like me Cr2O3), ka mea e pale ai i ka hoʻomau ʻana o ka hopena oxidation, a ʻaʻole maʻalahi ka puhi ʻana i ka slag, e hopena ana i ka ʻoki ʻana i ka ʻili a me ke kau ʻana o ka slag koʻikoʻi.
• ʻO ka alumini a me ke keleawe: ʻoi aku ke kiʻekiʻe o ke kiko heheʻe o kāna mau oxides (Al2O3,CuO) ma mua o ke substrate ponoʻī, e uhi ana i ka ʻili e like me ka pūpū paʻakikī, e pale ana i ka hoʻomau ʻana o ka hopena, a he kiʻekiʻe ke ʻano o ka reflectivity i ka laser.

2. Nā ʻano o ka ʻoki ʻana i ka ʻili:

• Ma muli o ka hopena oxidation, e loaʻa i ka ʻili o ka ʻoki kahi papa oxide (e like me ka mālama ʻana i ka uliuli) a he ʻāpiki iki paha (ke hoʻohālikelike ʻia me ka ʻaoʻao ʻālohilohi o ka ʻoki naikokene).
• Aia paha he ʻōpala liʻiliʻi e kau ana ma lalo, pono e hoʻemi ʻia ma ka hoʻonui ʻana i nā palena hana.

3. ʻOi aku ka nui o ka ʻāpana i hoʻopilikia ʻia e ka wela:ʻO ka hopena oxidation ʻino e hoʻonui i ka wela, e hopena ana i ka ʻāpana i hoʻopilikia ʻia e ka wela o ka workpiece e ʻoi aku ka laulā ma mua o ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka ʻoki ʻana o ka laser, a ʻoi aku ka nui o ka deformation thermal holoʻokoʻa o ka workpiece.

Hoʻohālikelike me nā kaʻina hana ʻoki ʻē aʻe

VS. ʻOki ʻana i ka naikokene laser maʻemaʻe (ʻoki hoʻoheheʻe):

• ʻOki ʻana i ka naikokene: ma o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka metala laser, e puhi ana i ka heheʻe me ka naikokene kiʻekiʻe. ʻAʻohe hopena oxidation, ʻālohilohi ka ʻāpana a ʻaʻohe papa oxide, akā lohi ka wikiwiki, nui ka hoʻohana ʻana i ke kinoea, a kiʻekiʻe ke kumukūʻai. He kūpono ia no ke kila kila, alumini, a pēlā aku, a ʻaʻole hoʻokele waiwai no ke kila kalapona mānoanoa.
• ʻOki ʻana i ka oxygen: hoʻohui ʻia ka hopena oxidation, wikiwiki wikiwiki, haʻahaʻa ke kumukūʻai, kūpono no ke kila kalapona, akā he papa oxide ka ʻāpana.

VS. ʻOki lapalapa kuʻuna (ʻoki ʻana oxyacetylene):

• Lapalapa kuʻuna: ma ka hoʻomehana mua ʻana o ke ahi, ʻoki ʻana i ka ʻoki ʻana o ka oxygen maʻemaʻe. Hoʻomehana mua lohi, ʻoki ākea, pololei haʻahaʻa a me ka deformation wela nui.
• ʻO ka ʻoki ʻana i ka oxygen laser: me ka pololei laser ikehu kiʻekiʻe, ka hoʻomehana mua wikiwiki, ʻo ka ʻoki ʻana i ke kuʻi he haiki loa (a me ke anawaena kiko laser), kiʻekiʻe kiʻekiʻe, sma
• ʻO ka pali ll, ka hopena wela liʻiliʻi, ʻo ia ka hoʻomaikaʻi hou ʻana i ka ʻoki lapalapa kuʻuna, ka mana hoʻonui kiʻekiʻe.

Hōʻuluʻulu manaʻo

ʻO ke kumu nui o ka mīkini ʻoki lapalapa laser (laser oxygen) ʻo ia ka hoʻohana ʻana i kahi kukuna laser ikehu kiʻekiʻe e hoʻā pololei a mālama i ka hopena puhi ʻino o ka metala (hao) i loko o kahi ʻano oxygen maʻemaʻe, a hoʻohui i ka ikehu wela o ka laser me ka ikehu kemika o ka hoʻoheheʻe ʻana o ka metala e hoʻokō i ka hopena ʻoki "1 1>2". Hoʻohui maikaʻi ia i nā pono o ke kiko kiʻekiʻe a me ke kiko kiʻekiʻe o ka laser me nā pono o ka pono kiʻekiʻe a me ke kumukūʻai haʻahaʻa o ka puhi ʻana o ka oxygen, e lilo ia i kaʻina hana nui i hiki ʻole ke hoʻololi ʻia ma ke kahua o ka ʻoki ʻana i ka pepa kila kalapona waena a me ka mānoanoa.