Алюминий пластиналарын импульстік кесуге арналған өнеркәсіптік ұсыныстар

Алюминий импульсті талшықты лазермен кесу үшін негізгі мақсат - лазердің импульстік шығысын (жиілік, жұмыс циклі және т.б.) дәл басқару және алюминийдің жоғары шағылысу және жылу өткізгіштігі жағдайында кесу сапасы мен тиімділігін теңестіру үшін жылу кірісін оңтайландыру үшін материалды үзік-үзік қыздыру.

Негізгі процесс параметрлері және оңтайландыру бойынша ұсыныстар

Төменде академиялық зерттеулерден қорытындыланған әртүрлі қалыңдықтағы алюминий пластиналарын кесуге арналған ұсыныстар берілген:

Процесс мақсаттары

Жоғары сапалы кесу (ілулі тұрған қожды азайтыңыз, кесіндінің өңін жақсартыңыз)

• Қолданылатын қалыңдығы: орташа қалыңдық (мысалы, 4 мм)
• Негізгі параметрлер бойынша ұсыныстар:
• Лазер режимі: Импульстік режим ұсынылады
• Көмекші газ: Азот немесе аргон ұсынылады
• Негізгі мәселелер: қож үрлеу күшін арттыру үшін қосалқы ауа қысымын арттыру; шамадан тыс балқуды болдырмау үшін лазерлік жылу кірісін бақылау.

Жоғары тиімділік/қалың пластинаны кесу (жылдамдықты қуу немесе қалың пластинаны кесу)

• Қолданылатын қалыңдығы: орташа және ауыр пластина (мысалы, 10-15 мм)
• Негізгі параметрлер бойынша ұсыныстар:
• Лазер режимі: үздіксіз толқынды немесе жоғары жұмыс циклі импульсін пайдалана алады
• Көмекші газ: оттегіні сынап көруге болады
• Негізгі мәселелер: Оттегінің экзотермиялық реакциясы энергияны арттырып, қалың пластиналардың кесу қабілетін жақсарта алады; бірақ қима тотығады және кедір-бұдыр болады, сондықтан кейінгі өңдеу қажет.

Жоғары дәлдіктегі/қаңылтыр кесу (әуежай сияқты дәлдік салаларында қолданылады)

• Қолданылатын қалыңдығы: жұқа пластина (мысалы, 0,5-2 мм)
• Негізгі параметрлер бойынша ұсыныстар:
• Лазер режимі: жоғары жиілікті импульстік режим ұсынылады
• Көмекші газ: Азот ұсынылады
• Негізгі мәселелер: жоғары кесу жылдамдығын және тиісті қосалқы қысымды пайдалану; жылу әсер ететін аймақты азайту үшін жылу кірісін басқару (20 м-ден төмен басқаруға болады).

Жалпы жоғары сапалы параметрлік сілтеме (мысал ретінде 4 мм 2219 алюминий қорытпасы)

1-деңгейлі кесу критерийлеріне (қождың аз ілінуі және кедір-бұдырлығы төмен) қол жеткізу үшін жүргізілген зерттеу оңтайлы параметрлер диапазоны келесідей екенін анықтады:

• Лазер қуаты: >4,5 кВт
• Кесу жылдамдығы: 3-4 м/мин
• Көмекші ауа қысымы: 1,3 МПа

Негізгі қиындықтар және мақсатты шешімдер

Алюминий кесудің негізгі қиындықтары мен шешімдері келесідей:

1. Жоғары шағылысу

• Қиындық: Алюминий лазерге, әсіресе жақын инфрақызыл талшықты лазерге күшті шағылысу қабілетіне ие және энергияны аз пайдаланады.
• Шешімі: «Шағылуға қарсы» механизмі бар лазерді қолданыңыз; кесудің бастапқы кезеңінде материалды ыдырату үшін жоғары энергиялы импульсті қолданыңыз, сонда бастапқы тесік пайда болғаннан кейін шағылысу қабілеті төмендейді.

2. Жылдам жылу өткізгіштік және қожды оңай ілу

• Қиындық: Жылу тез таралады, ал кесілген жердің түбіндегі балқытылған металл конденсацияланып, алу қиын шлак түзеді.
• Шешімі: Үздіксіз лазермен салыстырғанда, импульстік лазер жылу кірісін дәлірек басқара алады; қосалқы газ қысымын арттырады (мысалы, ≥ 1,3 МПа), қожды үрлеу үшін ауа ағынының ығысу күшін жақсартады; Фокустау орнын, әдетте пластина бетінің астына оңтайландырады.

3. Кесу бөлігінің сапасы және кейінгі технологиялық талаптар

• Қиындық: Кесу бөлігі қайта балқытылған қабат түзеді. Егер кейінгі дәнекерлеу қажет болса, бұл дәнекерлеудің кеуектілігіне әсер етеді.
• Шешімі: Егер кесуден кейін дәнекерлеу қажет болса, процесті қатаң бақылау керек, ал дәнекерлеудің кеуектілігін тиімді азайту үшін кесу тігісінің қайта балқыту қабатының қалыңдығын 136 мкм-ден төмен бақылау керек.

Өнеркәсіптік пайдаланудың негізгі нүктелерінің тізімі

• Газды таңдау:жоғары сапалы тотықсыз кесуді іздеу (әсіресе кейінгі дәнекерлеу қажеттілігі), жоғары тазалықтағы азотқа немесе аргонға басымдық беру. Кесу қалыңдығы мен жылдамдығын бақылау кезінде оттегіні бағалауға болады және қиманың тотығуы проблема емес.
• Параметрді түзету тізбегі:Басқа айнымалыларды түзету және келесі ретпен жөндеу ұсынылады: фокустау орны → қосалқы газ түрі және қысымы → лазер қуаты → кесу жылдамдығы → импульс параметрлері (егер импульстік режим қолданылса).
• Жабдықтар және қауіпсіздік:лазердің жоғары шағылыстыратын материалдармен жұмыс істей алатынына көз жеткізу үшін; Алюминий пластинаны кескен кезде ұшқын шашырау қарқынды болады. Шаңды кетіру жүйесінің тиімді жұмыс істеуін және жабдықтар мен персоналдың қорғалуын қамтамасыз ету қажет.
• Сынақ кесу және тексеру:Ресми кесу алдында сынақ кесу жүргізілуі керек. Сапаны тексеру үшін мыналарды қараңыз: түбінде ілулі тұрған қожды көзбен бақылау; жанасу режиміндегі сезу қимасының кедір-бұдырлығы; қайта балқытылған қабат қалыңдығын микроскоппен өлшеу (егер жоғары талаптар болса).

Қысқаша мазмұны және қорытынды ұсыныстар

Импульсті талшықты лазерлік кескіш алюминий пластинасының өзегі«Дәл жылу бақылауы»Келесі жол ұсынылады:

1. Анық басымдық:алдымен негізгі мақсатыңыз кесу сапасы, кесу тиімділігі немесе кейінгі дәнекерлеу өнімділігі екенін анықтаңыз.

2. Бастапқы параметрлердің қалыңдығына сәйкес:Алюминий пластинасының қалыңдығы мен басымдығына сәйкес, алдыңғы кестеге сүйеніп, алдын ала лазер режимін және газ түрін анықтаңыз.

3. Нақты жөндеу және тексеру:қосалқы ауа қысымы мен кесу жылдамдығының айналасында дәл жөндеу жүргізіледі, ал сынақ кесу тексеруі қатаң түрде жүзеге асырылады.