Ipari ajánlások alumíniumlemezek impulzusvágásához

Az alumínium impulzusos szálas lézervágás lényege, hogy pontosan szabályozza a lézer impulzuskimenetét (frekvencia, kitöltési tényező stb.), és szakaszosan melegítse az anyagot a hőbevitel optimalizálása érdekében, hogy az alumínium magas fényvisszaverő képessége és hővezető képessége mellett is kiegyensúlyozza a vágási minőséget és hatékonyságot.

Főbb folyamatparaméterek és optimalizálási javaslatok

Az alábbiakban az alumíniumlemezek különböző vastagságú vágására vonatkozó ajánlásokat találja, amelyeket a tudományos kutatások összegeztek:

Folyamatcélok

Kiváló minőségű vágás (csökkenti a lebegő salakot, javítja a szelvényminőséget)

• Alkalmazható vastagság: közepes vastagság (pl. 4 mm)
• Főbb paraméterajánlások:
• Lézer mód: Impulzus mód ajánlott
• Segédgáz: Nitrogén vagy argon ajánlott
• Főbb pontok: növelje a segédlevegő nyomását a salakfúvás erejének fokozása érdekében; szabályozza a lézer hőbevitelét a túlzott olvadás elkerülése érdekében.

Nagy hatékonyságú/vastag lemez vágása (sebességkeresés vagy vastag lemez vágása)

• Alkalmazható vastagság: közepes és nehéz lemez (pl. 10-15 mm)
• Főbb paraméterajánlások:
• Lézer mód: folyamatos hullámot vagy nagy kitöltési tényezőjű impulzust használhat
• Segédgáz: oxigén kipróbálható
• Lényeges pontok: Az oxigén exoterm reakciója növelheti az energiát és javíthatja a vastag lemezek vágóképességét; de a szelvény oxidálódik és érdes lesz, és további megmunkálásra van szükség.

Nagy pontosságú/lemezvágás (precíziós területeken, például repülőgépiparban használják)

• Alkalmazható vastagság: vékony lemez (pl. 0,5-2 mm)
• Főbb paraméterajánlások:
• Lézer mód: nagyfrekvenciás impulzus mód ajánlott
• Segédgáz: Nitrogén ajánlott
• Főbb pontok: nagyobb vágási sebesség és megfelelő segédnyomás alkalmazása; a hőbevitel szabályozása a hőhatásövezet csökkentése érdekében (20 m alatt szabályozható).

Általános, kiváló minőségű paraméterreferencia (például 4 mm-es 2219 alumíniumötvözet)

Az 1. szintű forgácsolási kritériumok (kevesebb salakfelhő és alacsony érdesség) eléréséhez egy tanulmány megállapította, hogy az optimális paramétertartomány a következő:

• Lézerteljesítmény:>4,5 kW
• Vágási sebesség: 3-4 m/perc
• Kiegészítő légnyomás: 1,3 MPa

Alapvető kihívások és célzott megoldások

Az alumínium forgácsolásának főbb kihívásai és megoldásai a következők:

1. Nagy fényvisszaverő képesség

• Kihívás: Az alumínium erősen visszaverődik a lézeren, különösen a közeli infravörös szálas lézeren, és alacsony az energiafelhasználása.
• Megoldás: Használjon „tükröződésmentes” mechanizmussal rendelkező lézert; nagy energiájú impulzust használjon az anyag darabolására a vágás kezdeti szakaszában, és a visszaverődés a kezdeti lyuk kialakulása után csökkenni fog.

2. Gyors hővezetés és könnyű salakfelakasztás

• Kihívás: A hő gyorsan eloszlik, és a bemetszés alján lévő olvadt fém lecsapódik, salakot képezve, amelyet nehéz eltávolítani.
• Megoldás: A folyamatos lézerhez képest az impulzuslézer pontosabban szabályozhatja a hőbevitelt; Növelje a segédgáz nyomását (például ≥ 1,3 MPa), javítsa a légáramlás nyíróerejét a salak elfújásához; Optimalizálja a fókuszpozíciót, általában a lemez felülete alatt.

3. A vágási szakasz minősége és a további folyamatkövetelmények

• Kihívás: A vágási szakaszon egy újraolvadt réteg alakul ki. Ha később hegesztésre van szükség, az befolyásolja a hegesztés porozitását.
• Megoldás: Ha a vágás után hegesztésre van szükség, a folyamatot szigorúan ellenőrizni kell, és a vágási varrat újraolvasztó rétegének vastagságát 136 μm alatt kell szabályozni a hegesztés porozitásának hatékony csökkentése érdekében.

Az ipari működés kulcsfontosságú pontjainak listája

• Gázválasztás:A kiváló minőségű, oxidációmentes bemetszés (különösen a későbbi hegesztési igény) eléréséhez elsőbbséget kell adni a nagy tisztaságú nitrogénnek vagy argonnak. Az oxigén akkor értékelhető, amikor a vágási vastagságra és sebességre törekszünk, és a metszet oxidációja nem jelent problémát.
• Paraméter hibakeresési sorrend:A többi változó javítása és hibakeresése ebben a sorrendben ajánlott: fókuszpozíció → segédgáz típusa és nyomása → lézerteljesítmény → vágási sebesség → impulzusparaméterek (ha impulzus módot használ).
• Felszerelés és biztonság:annak biztosítása érdekében, hogy a lézer képes legyen erősen fényvisszaverő anyagokkal dolgozni; Alumíniumlemez vágásakor a szikrakitörések intenzívebbek. Biztosítani kell a porelszívó rendszer hatékonyságát, valamint a berendezések és a személyzet védelmét.
• Próbavágás és ellenőrzés:A hivatalos vágás előtt próbavágást kell végezni. A minőségellenőrzéshez kérjük, vegye figyelembe: az alján lógó salak vizuális megfigyelését; az érintkezési módban érzékelt szakasz érdességét; az újraolvasztott réteg vastagságának mikroszkópos mérését (magasabb követelmények esetén).

Összefoglalás és záró ajánlások

Az impulzusos szálas lézervágó alumíniumlemez magja„Pontos hőszabályozás”A következő elérési út ajánlott:

1. Egyértelmű prioritás:Először is határozza meg, hogy az elsődleges cél a szelvényminőség, a vágási hatékonyság vagy a későbbi hegesztési teljesítmény.

2. Az elsődleges paraméterek vastagsága szerint:Az előző táblázat alapján, az alumíniumlemez vastagságának és prioritásának megfelelően határozza meg az előzetes lézermódot és a gáztípust.

3. Finom hibakeresés és ellenőrzés:A kiegészítő légnyomás és a vágási sebesség körül finom hibakeresést végeznek, és a próbavágás ellenőrzését szigorúan elvégzik.