Prinsip Mesin Pemotong Hibrida Laser-Oxyfuel

Pemotongan komposit geni laser biasane nuduhake "pemotongan oksigen laser", sing minangka salah sawijining proses pemotongan laser utama (loro liyane yaiku pemotongan leleh laser lan pemotongan penguapan laser). Iki ora ateges "geni sing diasilake laser," nanging luwih tepat minangka proses hibrida sing nggunakake laser minangka sumber panas, ditambah karo oksigen murni minangka gas bantuan, kanggo miwiti reaksi pembakaran oksidasi sing kuat (yaiku, "geni") ing logam (utamane bahan baja) sajrone proses pemotongan. Proses iki nggunakake energi termal saka reaksi kimia kanggo ningkatake kinerja pemotongan kanthi signifikan.

Sabanjure, kita bakal njlentrehake prinsip kasebut kanthi rinci saka sawetara perspektif:

Prinsip Inti: Pembakaran Logam Terkendali sing Diinduksi Laser

1. Perané laser (penyalaan lan pangopènan):

• Sinar laser kanthi kapadhetan energi dhuwur difokusake ing permukaan benda kerja, nyebabake suhu logam sing diiradiasi cepet mundhak menyang titik penyalaan (kurang luwih 1350°C kanggo wesi).
• Sinar laser nyedhiyakake sumber panas sing terus-terusan, presisi, lan berenergi tinggi sing ora mung ngobong reaksi, nanging sing luwih penting yaiku njaga area reaksi ing suhu sing dhuwur.

2. Perané oksigen (agen pembakaran lan pemulung):

• Aliran oksigen bertekanan tinggi dan kemurnian tinggi diinjeksi secara koaksial dengan sinar laser ke titik logam yang dipanasake oleh laser.
• Wesi (Fe) sing tekan titik penyalaan lan oksigen (O₂) ngalami reaksi eksotermik oksidasi sing kuat (pembakaran): 4Fe₂₂ → 2Fe₂O, panas
• Reaksi iki ngeculake akeh panas (udakara 3-5 kali energi laser dhewe!), Iki minangka kunci kanggo energi "senyawa". Panas tambahan iki ningkatake kapasitas leleh/gasifikasi sakabèhé.

3. Proses kolaboratif komposit:

• Pemanasan lan pengapian: Laser dhisik manasi logam lokal menyang titik pengapian.
• Pembakaran eksotermik: injeksi oksigen, logam kobong kanthi ganas, ngasilake panas sing luwih dhuwur tinimbang sing bisa diwenehake laser dhewe, kanthi cepet nglelehke utawa malah ngoksidasi logam, lan mbentuk terak (utamane Feo lan Fe3o4).
• Niup lan mbentuk: Peran penting liyane saka aliran gas oksigen tekanan dhuwur yaiku niup oksida logam cair (slag) sing diasilake dening reaksi saka jahitan pemotongan kanthi kasar kaya "piso udara" kanggo mbentuk permukaan pemotongan sing resik lan relatif alus.

Terus-terusan: Sinar laser obah ing ngarep, terus-terusan manasi area anyar, lan reaksi pembakaran ngetutake fokus laser maju lan mudhun, lan pungkasane nembus benda kerja lan mbentuk potongan.

Kepiye pendekatan "majemuk" iki bisa efisien banget? (Kauntungan)

1. Kemampuan sing kuwat kanggo ngethok piring sing kandel:Kanggo baja karbon (kayata baja karbon rendah), pemotongan oksigen laser minangka cara sing paling efektif lan paling cepet kanggo ngethok pelat medium lan kandel (biasane luwih saka 6mm, nganti 30mm utawa malah luwih kandel). Pemotongan lebur laser murni (kayata nganggo nitrogen) kudu gumantung banget marang energi laser kanggo nglebur logam, permukaan pelat kandel katon ora cukup.

2. Kacepetan motong cepet:Amarga anané ènergi kimia saka reaksi pembakaran logam, total input ènergi luwih dhuwur tinimbang ènergi laser tunggal, saéngga kecepatan potong luwih cepet tinimbang pemotongan leleh kanthi daya sing padha.

3Kebutuhan daya peralatan relatif kurang:Kanggo ngethok baja karbon sing padha, daya laser sing dibutuhake kanggo nglereni oksigen laser bisa luwih murah tinimbang nglereni leleh laser murni, saengga bisa nyuda biaya peralatan lan konsumsi energi.

4. Kualitas potongan sing apik:Kanggo pelat baja karbon sing kandel, permukaan pemotongan kanthi vertikalitas sing apik lan slag sing luwih sithik (kahanan ideal) bisa dipikolehi.

Karakteristik lan watesan proses

1. Selektivitas materi:

• Utamane kanggo logam reaktif: Bahan aplikasi sing paling umum lan ideal yaiku baja karbon.

• Ora cocok kanggo baja tahan karat, aluminium, tembaga, lan liya-liyane:
• Baja tahan karat: kromium (Cr) lan unsur liyane bakal mbentuk oksida titik leleh sing dhuwur (kayata Cr2O3), sing ngalangi reaksi oksidasi supaya ora terus, lan terak ora gampang ditiup, sing nyebabake permukaan potongan kasar lan terak sing nggantung kanthi serius.
• Aluminium lan tembaga: titik leleh oksidane (Al2O3,CuO) luwih dhuwur tinimbang substrate dhewe, nutupi permukaan kaya cangkang atos, nyegah reaksi terus, lan nduweni reflektivitas sing dhuwur marang laser.

2. Ciri-ciri permukaan pemotongan:

• Amarga reaksi oksidasi, permukaan potongan bakal duwe lapisan oksida (padha karo perawatan kebiruan) lan bisa uga rada kasar (dibandhingake karo sisih sing padhang saka potongan nitrogen).
• Bisa uga ana terak tipis sing nggantung ing sisih ngisor, sing kudu diminimalake kanthi ngoptimalake parameter proses.

3. Zona sing kena pengaruh panas luwih gedhe:Reaksi oksidasi sing kasar bakal ngasilake panas luwih akeh, sing nyebabake zona sing kena pengaruh panas ing benda kerja dadi luwih amba tinimbang zona peleburan lan pemotongan laser, lan deformasi termal sakabèhé saka benda kerja bisa uga rada luwih gedhe.

Perbandingan karo proses pemotongan liyane

VS. Pemotongan nitrogen laser murni (pemotongan leleh):

• Pemotongan nitrogen: kanthi laser leleh logam, niup leleh nganggo nitrogen tekanan dhuwur. Ora ana reaksi oksidasi, bagean kasebut padhang lan ora ana lapisan oksida, nanging kecepatane alon, konsumsi gas gedhe, lan biaya dhuwur. Cocok kanggo baja tahan karat, aluminium, lan liya-liyane, lan ora ekonomis kanggo baja karbon kandel.
• Pemotongan oksigen: tambahan reaksi oksidasi, kecepatan cepet, biaya murah, cocok kanggo baja karbon, nanging bagean kasebut duwe lapisan oksida.

VS. Pemotongan geni tradisional (pemotongan oksiasetilen):

• Geni tradisional: kanthi pemanasan geni, pemotongan pembakaran oksigen murni. Pemanasan alon, celah amba, presisi kurang lan deformasi termal gedhe.
• Pemotongan oksigen laser: kanthi presisi laser energi dhuwur, pemanasan awal cepet, jahitan pemotongan sempit banget (lan diameter titik laser), presisi dhuwur, sma
• Lereng ll, dampak termal cilik, minangka modernisasi pemotongan geni tradisional, versi upgrade presisi dhuwur.

Ringkesan

Prinsip inti saka mesin pemotong komposit geni laser (oksigen laser) yaiku nggunakake sinar laser energi dhuwur kanggo nyalakake kanthi akurat lan njaga reaksi pembakaran logam (wesi) sing kasar ing lingkungan oksigen murni, lan nggabungake energi termal laser karo energi kimia oksidasi logam kanggo entuk efek pemotongan "1 1>2". Mesin iki nggabungake kanthi sampurna kaluwihan presisi dhuwur lan fokus laser sing dhuwur karo kaluwihan efisiensi dhuwur lan biaya pembakaran oksigen sing murah, saengga dadi proses utama sing ora bisa diganti ing bidang pemotongan lembaran baja karbon medium lan kandel.