Лазерлік кесу фокусы мен бұрылыстар арасындағы байланыс

Лазерлік кесу кезіндегі фокустық позиция қылшықтардың пайда болуымен тікелей және детерминирленген байланысқа ие.Қысқаша айтқанда, фокустық позиция сәуленің материал ішіндегі энергия таралуына тікелей әсер етеді, осылайша керф сапасын, балқытылған материалды шығару тиімділігін және қылшықтардың ақырында пайда болатынын анықтайды.Қарым-қатынастар төменде егжей-тегжейлі сипатталған.

Негізгі қағида: Фокустық позиция кесу процесіне қалай әсер етеді

Лазерлік кесудің принципі - дайындаманы жоғары энергиялы тығыздықтағы лазер сәулесімен сәулелендіру, оның тез еруіне немесе булануына әкеледі, ал辅助газ (мысалы, оттегі немесе азот) балқытылған материалды үрлеп, кесіндіні қалыптастырады.

Фокус: Лазер сәулесінің энергиясы ең көп шоғырланған және оның нүктесінің өлшемі ең кіші нүкте.

Фокустау орны: фокустау нүктесінің дайындама бетіне қатысты орналасуын білдіреді. Ол үш жағдайға бөлінеді:

1. Оң фокустау: Фокустық нүкте дайындама бетінің үстінде орналасқан.

2. Теріс дефокустау: Фокустық нүкте дайындама бетінің астында орналасқан.

3. Нөлдік дефокустау: Фокус нүктесі дәл дайындаманың бетінде орналасқан.

Фокустық позиция мен бұрылыс арасындағы нақты байланыс

Қытырлақтың табиғаты - толығымен үрленбеген қалған балқыма кесудің түбінде қайта қатаяды. Фокустау орны қытырлақ кесіндіге негізінен кесу пішіні мен ауа ағынының күшіне әсер ету арқылы әсер етеді.

1. фокустан тыс (жұмыс бөлігіне назар аударады)

• Энергияның таралуы: Сәуле материалға енгеннен кейін, ол дивергентті болады және энергия тығыздығы жоғарыдан төмен қарай біртіндеп төмендейді. Энергия жоғарғы бетінде ең күшті, ал төменгі бетінде ең әлсіз болады.
• Кесу пішіні: кең жоғарғы және тар төменгі V-тәрізді кесіндіні оңай жасауға болады.

Тырнақшаға әсері:

• Төменгі жағында энергия жеткіліксіз болғандықтан, материалдың түбін толығымен балқыту немесе газдандыру мүмкін емес.
• Қосымша газдың ағын жылдамдығы тар түбінде үдетіледі, бірақ үрлеу күші тұтқыр балқыманы толығымен алып тастауға және үрлеуге жеткіліксіз болуы мүмкін.

Нәтижелер: Төменгі бетінде көптеген қатал қылшықтардың пайда болуы оңай. Бұл қылшықтардың ең көп таралған себептерінің бірі.

2. Теріс дефокустау (фокус жұмыс бөлігінің астына)

• Энергияның таралуы; сәуле материалдың ішінде жиналады, ал энергия тығыздығы материалдың ортаңғы немесе төменгі бөлігінде ең жоғары деңгейге жетеді.
• Кесу пішіні: белі, барабан тәрізді кесігі, жоғарғы және төменгі жағы тар, ал ортаңғы бөлігі кең.

Тырнақшаға әсері:

• Артықшылығы - төменгі энергия жеткіліксіз және материалды мұқият балқытуға болады.
• Дегенмен, кесіктің ортасы ең кең, бұл ауа ағынының осында таралуына және түбіне жеткенде үрлеу күшін әлсіретуге әкелуі мүмкін.
• Егер параметрлер дұрыс сәйкес келмесе, лас қатарға байланысты балқыма түбіне жабысып қалуы мүмкін.

Нәтижелер: Оң дефокустаумен салыстырғанда, қыртыстың жағдайы жақсарады, бірақ аз мөлшерде жұмсақ қыртыс пайда болуы мүмкін. Қалың пластинаны кесу үшін кейде түбінің кесілуін қамтамасыз ету үшін теріс дефокустау қолданылады.

3. Нөлдік дефокустау немесе ең жақсы фокустау (дайындама бетіне немесе белгілі бір тереңдікке фокустау)

• Энергияның таралуы: Энергияның ең шоғырланған аймағы дайындаманың бетінде орналасқан, бұл жұқа пластиналарды кесу үшін ең жақсы. Қалың пластиналар үшін әдетте «ең жақсы фокустау» позициясы қажет, яғни жоғарғы және төменгі энергияны теңестіру үшін фокус материалдың ішіндегі белгілі бір 1 тереңдікке (мысалы, пластинаның қалыңдығының 1/3 бөлігіне) терең түседі.
• Кесу пішіні: ең қолайлы тік, параллель кесу.

Тырнақшаға әсері:

• Кесу аймағындағы энергияның таралуы салыстырмалы түрде біркелкі және материалды үздіксіз және тұрақты балқытуға болады.
• Параллель кесіктер қосалқы газдың тегіс өтуін қамтамасыз етеді, ол балқыманы түбінен тегіс шығару үшін жеткілікті кинетикалық энергияны тасымалдай алады.

Нәтижесі: Бұл қажалу болмауы немесе қажалу кезінде кесіктердің өте аз болуы үшін ең жақсы жағдай. Балқыма қалдықсыз «таза» ұшып кетті.

Қысқаша мазмұны және аналогиясы

Сіз оны былай түсінуге болады:

• Фокустан тыс: «доғал қашау» сияқты, жоғарғы жағы өте қатты, бірақ төменгі жағы зеріккіш, материалды тек «үйкелей» алады, кедір-бұдыр қалдырады.
• Теріс дефокустау: Материалдың ішіндегі «жарылыс» сияқты, ол жарылуы мүмкін болса да, шығу жолы таза болмауы мүмкін және кейбір қоқыстар шығарылуы мүмкін.
• Ең жақсы фокустау: «Өткір скальпель» сияқты, жоғарыдан төмен қарай ұқыпты кесілген, таза және ұқыпты.

Тәжірибелік нұсқаулық: Қателерге байланысты фокусты қалай реттеуге болады

Нақты жұмыс кезінде, егер қылшықтар табылса, тексеру және реттеу үшін келесі қадамдарды орындау қажет:

1. Қырыну пішінін бақылаңыз:

• Төменгі жағында қатты, түйіршікті дақтар көп: фокустың бұзылуына (фокус тым жоғары) немесе қуаттың жеткіліксіздігіне/жылдамдықтың тым жоғары болуына байланысты түбі кесілмеген болуы мүмкін. Фокусты төмен қарай реттеу керек.
• Төменгі жағында аздап жұмсақ, оңай түсетін сақал тәрізді дақтар бар: бұл теріс дефокустаудан (фокус тым төмен) немесе газ қысымының жеткіліксіздігінен/балқыманың үрленбеуіне әкелетін лас газдан болуы мүмкін. Фокусты жоғары қарай дәлдеп, газ параметрлерін тексеруге болады.

2. Фокусты калибрлеу және сынау:

• Нөлдік фокустау орнын дәл анықтау үшін фокустауды бағыттайтын құралды пайдаланыңыз.
• Кесу параметрлері бағдарламалық жасақтамасында ± мәнін реттеу әдетте 0 нүктесі негізінде орындалады. Фокустау сынақтарының 1 жиынтығын орындаңыз (мысалы, +1-ден -3-ке дейін 0,5 қадаммен), сол фигураны кесіңіз, содан кейін қай позицияда кесу ең тегіс және кебу ең аз екенін бақылаңыз. Бұл позиция қазіргі материалдар, қалыңдықтар және жабдықтар үшін ең жақсы фокустау болып табылады.

Oақауларға әсер ететін негізгі факторлар (үйлестіру кезінде ескерілуі керек)

Фокус жалғыз фактор емес және оны басқа процесс параметрлерімен бірге оңтайландыру керек:

Көмекші газ:

Қысым:Қысымның жеткіліксіздігі қожды тиімді түрде үрлеп жібере алмайды; тым жоғары қысым турбуленттілікті тудыруы мүмкін, бұл тұрақтылыққа әсер етеді.

Тазалық:Әсіресе, тот баспайтын болатты кескен кезде жоғары тазалықтағы азотты (99,99% немесе одан да көп) пайдалану маңызды. Қалдық оттегі тотыққан қож түзіп, қылшықтарды күшейтеді.

Кесу жылдамдығы:Жылдамдық тым жоғары, энергия шығыны жеткіліксіз және материал толығымен кесілмеген, нәтижесінде түбінде қылшықтар пайда болады; жылдамдық тым баяу, шамадан тыс абляция, кедір-бұдыр кесіктер және қылшықтар пайда болуы мүмкін.

Лазер қуаты:Қуат пен жылдамдық сәйкес келмейді. Қуат тым төмен, сондықтан оны кесіп өту мүмкін емес.

Саптама:Саптаманың тесігі, биіктігі және концентрлігі ауа ағынының күйіне тікелей әсер етеді. Концентрлі еместік кесу сапасының біркелкі болмауы мен сызаттардың жиі кездесетін себебі болып табылады.

Материалдың өзі:материалдың құрамы, бетінің күйі (мысалы, тот, майдың бар-жоғы) да әсер етеді.

Фокустау позициясы лазерлік кесу бұрылысын басқарудың негізгі реттеу параметрі болып табылады.Идеал фокустық позиция тік, тегіс кесуді жасайды және көмекші газдың балқыманы тиімді түрде шығаруына мүмкіндік береді. Күйдіргіш мәселеге тап болған кезде, алдымен ең жақсы фокусты табу үшін жүйелі түрде фокустық сынақ жүргізу керек, содан кейін мінсіз күйдіргішсіз кесу әсерін алу үшін газ және жылдамдық сияқты басқа параметрлерді реттеу үшін үйлестіру керек.