Lazerinio pjovimo fokusavimo ir šlifavimo sritys

Lazerinio pjovimo židinio padėtis yra tiesiogiai ir deterministiškai susijusi su užapvalinimo susidarymu.Trumpai tariant, židinio padėtis tiesiogiai veikia spindulio energijos pasiskirstymą medžiagoje, taip nulemdama pjūvio kokybę, išlydytos medžiagos išstūmimo efektyvumą ir tai, ar galiausiai susidaro šerpetojai.Ryšiai išsamiai aprašyti toliau.

Pagrindinis principas: kaip židinio padėtis veikia pjovimo procesą

Lazerinio pjovimo principas yra apšvitinti ruošinį didelio energijos tankio lazerio spinduliu, dėl kurio jis greitai išsilydo arba išgaruoja, tuo pačiu metu...辅助Dujos (pvz., deguonis arba azotas) išpučia išlydytą medžiagą, kad susidarytų pjūvis.

Fokusas: taškas, kuriame lazerio spindulio energija yra labiausiai sutelkta, o jo dėmės dydis mažiausias.

Fokusavimo vieta: reiškia židinio taško vietą ruošinio paviršiaus atžvilgiu. Ji skirstoma į tris atvejus:

1. Teigiamas defokusavimas: židinio taškas yra virš ruošinio paviršiaus.

2. Neigiamas defokusavimas: židinio taškas yra po ruošinio paviršiumi.

3. Nulinis defokusavimas: židinio taškas yra tiksliai ant ruošinio paviršiaus.

Specifinis ryšys tarp fokusavimo padėties ir šlifavimo

Šių šerpetų pobūdis yra toks, kad likusi lydalo dalis, kuri nebuvo iki galo nupūsta, vėl sukietėja pjūvio apačioje. Fokusavimo padėtis daugiausia veikia šerpetą, paveikdama pjūvio formą ir oro srauto jėgą.

1. yra nefokusuotas (sufokusuotas ruošinys)

• Energijos pasiskirstymas: Spinduliui patekus į medžiagą, jis sklinda divergentiškai, o energijos tankis palaipsniui mažėja iš viršaus į apačią. Energija yra stipriausia viršutiniame paviršiuje, o silpniausia – apatiniame.
• Pjūvio forma: lengva suformuoti V formos pjūvį su plačiu viršutiniu ir siauru apatiniu.

Poveikis šlifavimui:

• Dėl nepakankamo energijos kiekio apačioje, medžiagos apačia negali būti visiškai ištirpdyta arba dujinta.
• Pagalbinių dujų srauto greitis siaurame dugne pagreitėja, tačiau pūtimo jėgos gali nepakakti, kad klampus lydalas būtų visiškai nuplėštas ir nupūstas.

Rezultatai: Apatiniame paviršiuje lengva susidaryti daug užsispyrusių atplaišų. Tai viena iš dažniausių atplaišų priežasčių.

2. Neigiamas defokusavimas (fokusavimas žemiau ruošinio)

• Energijos pasiskirstymas; spindulys konverguoja medžiagos viduje, o energijos tankis pasiekia didžiausią medžiagos vidurinėje arba apatinėje dalyje.
• Pjūvio forma: lengva suformuoti juosmens būgno formos pjūvį su siauru viršutiniu ir apatiniu bei plačiu viduriu.

Poveikis šlifavimui:

• Privalumas yra tas, kad dugno energija yra nepakankama ir medžiaga gali būti išlydyta kruopščiau.
• Tačiau pjūvio vidurys yra plačiausia vieta, todėl oro srautas gali plisti čia ir susilpninti pūtimo jėgą pasiekiant dugną.
• Jei parametrai netinkamai suderinti, dėl nešvarios eilutės lydalas vis tiek gali prilipti prie dugno.

Rezultatai: Palyginti su teigiamu defokusavimu, užgalandimo sąlygos pagerės, tačiau vis tiek gali likti šiek tiek minkštų užgalandimų. Pjaunant storas plokštes, kartais naudojamas neigiamas defokusavimas, siekiant užtikrinti, kad apačia būtų perpjauta.

3. Nulinis defokusavimas arba geriausias fokusavimas (fokusavimas į ruošinio paviršių arba konkretų gylį)

• Energijos pasiskirstymas: Labiausiai koncentruota energijos sritis yra ruošinio paviršiuje, kuris geriausiai tinka plonoms plokštėms pjauti. Storoms plokštėms paprastai reikalinga „geriausio fokusavimo“ padėtis, t. y. fokusavimas siekia tam tikrą 1 gylį medžiagos viduje (pavyzdžiui, 1/3 plokštės storio), kad būtų subalansuota viršutinė ir apatinė energija.
• Pjūvio forma: idealiausias vertikalus, lygiagretus pjūvis.

Poveikis šlifavimui:

• Energijos pasiskirstymas visame pjūvio plote yra gana tolygus, todėl medžiaga gali būti nuolat ir stabiliai lydoma.
• Lygiagretūs pjūviai užtikrina sklandų pagalbinių dujų praėjimą, kurios gali pernešti pakankamai kinetinės energijos, kad lydalas sklandžiai ištekėtų iš apačios.

Rezultatas: Tai geriausia būsena, kai nėra jokių įpjovimų arba jų yra labai mažai. Lydyta medžiaga buvo nupūsta „švariai“ be jokių likučių.

Santrauka ir analogija

Galite tai suprasti taip:

• Nefokusuotas: kaip „bukas kaltas“, viršus labai kietas, bet apačia nuobodu, gali tik „nušlifuoti“ medžiagą, palikdamas šiurkštumą.
• Neigiamas defokusavimas: kaip „sprogdinimas“ medžiagos viduje, nors ji gali sprogti, išėjimas gali būti netvarkingas ir atnešti nuolaužų.
• Geriausias fokusas: Kaip „aštrus skalpelis“, tvarkingai nupjautas nuo viršaus iki apačios, švarus ir tvarkingas.

Praktinis vadovas: kaip koreguoti fokusavimą pagal trikdžius

Jei eksploatacijos metu aptinkama įbrėžimų, juos reikia patikrinti ir sureguliuoti atlikus šiuos veiksmus:

1. Atkreipkite dėmesį į drožlės formą:

• Apačioje daug kietų, granuliuotų šerpetojančių atplaišų: tikėtina, kad apačia nėra perpjauta dėl nefokusavimo (per didelis fokusavimas) arba nepakankamos galios / per didelio greičio. Fokusavimą reikėtų pakoreguoti žemyn.
• Apačioje yra nedidelis kiekis minkštų, lengvai krintančių, barzdos formos šerpetočių: tai gali būti neigiamas defokusavimas (per mažas fokusavimas) arba nepakankamas dujų slėgis / nešvarios dujos, dėl kurių lydalas neišpučiamas. Galite pabandyti tiksliai sureguliuoti fokusavimą į viršų ir patikrinti dujų parametrus.

2. Fokusavimo kalibravimas ir bandymas:

• Norėdami tiksliai nustatyti nulinę fokusavimo padėtį, naudokite fokusavimo įrankį.
• Pjovimo parametrų programinėje įrangoje ± reikšmės reguliavimas paprastai atliekamas remiantis 0 tašku. Atlikite 1 fokusavimo bandymų rinkinį (pvz., nuo +1 iki -3 0,5 žingsnio), išpjaukite tą pačią figūrą ir stebėkite, kurioje pozicijoje pjovimas yra sklandžiausias ir mažiausiai šerpetojančių paviršių. Ši pozicija yra geriausias fokusavimas dabartinėms medžiagoms, storiams ir įrangai.

OPagrindiniai veiksniai, darantys įtaką trikdžiams (į kuriuos reikia atsižvelgti koordinuojant)

Dėmesys nėra vienintelis veiksnys ir turi būti optimizuotas kartu su kitais proceso parametrais:

Pagalbinės dujos:

Slėgis:Nepakankamas slėgis negali efektyviai pašalinti šlako; per didelis slėgis gali sukelti turbulenciją, kuri turės įtakos stabilumui.

Grynumas:Ypač pjaunant nerūdijantį plieną, svarbu naudoti labai gryną azotą (99,99 % ar daugiau). Likęs deguonis suformuos oksiduotą šlaką ir pablogins šerpetojimą.

Pjovimo greitis:Per didelis greitis, nepakankamas energijos tiekimas ir medžiaga nėra iki galo perpjauta, todėl susidaro apatinės abrazyvinės įdubos; per mažas greitis – per didelė abliacija, grubūs pjūviai ir abrazyvinės įdubos.

Lazerio galia:galia ir greitis turi atitikti. Galia per maža, kad būtų galima įveikti.

Antgalis:Antgalio anga, aukštis ir koncentriškumas tiesiogiai veikia oro srautą. Nekoncentriškumas yra dažna netolygios pjovimo kokybės ir šerpetojančių paviršių priežastis.

Pati medžiaga:medžiagos sudėtis, paviršiaus būklė (pvz., ar yra rūdžių, alyvos) taip pat turi įtakos.

Fokusavimo padėtis yra pagrindinis lazerinio pjovimo šlifavimo parametras.Ideali židinio padėtis sukuria vertikalų, sklandų pjovimą ir leidžia pagalbinėms dujoms efektyviai išleisti lydalą. Susidūrus su užgaudų problema, pirmiausia reikėtų sistemingai atlikti fokusavimo bandymą, kad rastumėte geriausią fokusavimą, o tada koordinuotai reguliuoti kitus parametrus, pvz., dujas ir greitį, kad būtų pasiektas tobulas pjovimo efektas be užgaudų.