Индустриски препораки за пулсно сечење на алуминиумски плочи

За сечење со алуминиумски пулсни влакна со ласер, јадрото треба прецизно да го контролира импулсниот излез на ласерот (фреквенција, работен циклус, итн.) и повремено да го загрева материјалот за да го оптимизира влезот на топлина, со цел да се балансира квалитетот и ефикасноста на сечењето под високата рефлективност и топлинска спроводливост на алуминиумот.

Клучни параметри на процесот и предлози за оптимизација

Следните препораки за сечење алуминиумски плочи според различни дебелини, сумирани од академски истражувања:

Цели на процесот

Висококвалитетно сечење (намалување на висечката згура, подобрување на завршната обработка на пресекот)

• Применлива дебелина: средна дебелина (на пр. 4 мм)
• Препораки за клучни параметри:
• Ласерски режим: Препорачан е пулсен режим
• Помошен гас: Се препорачува азот или аргон
• Клучни точки: зголемете го притисокот на помошниот воздух за да ја зголемите силата на дување на згурата; контролирајте го влезот на ласерска топлина за да избегнете прекумерно топење.

Висока ефикасност/сечење на дебела плоча (потрага по брзина или сечење на дебела плоча)

• Применлива дебелина: средна и тешка плоча (на пр. 10-15 мм)
• Препораки за клучни параметри:
• Ласерски режим: може да користи континуиран бран или импулс со висок работен циклус
• Помошен гас: може да се проба кислород
• Основни точки: Егзотермната реакција на кислородот може да ја зголеми енергијата и да ја подобри способноста за сечење на дебели плочи; но пресекот ќе оксидира и ќе стане груб, па затоа е потребна последователна обработка.

Високопрецизно/сечење на лимови (се користи во прецизни области како што е воздухопловството)

• Применлива дебелина: тенка плоча (на пр. 0,5-2 мм)
• Препораки за клучни параметри:
• Ласерски режим: се препорачува високофреквентен пулсен режим
• Помошен гас: Се препорачува азот
• Клучни точки: употреба на поголема брзина на сечење и соодветен помошен притисок; контрола на влезот на топлина за да се намали зоната погодена од топлина (може да се контролира под 20 m).

Општ референтен параметар за висок квалитет (4mm алуминиумска легура 2219 како пример)

За да се постигнат критериумите за сечење од ниво 1 (помалку висење на згура и мала грубост), една студија покажа дека оптималниот опсег на параметри е:

• Моќност на ласерот:>4,5 kW
• Брзина на сечење: 3-4 м/мин
• Помошен притисок на воздух: 1,3 MPa

Основни предизвици и насочени решенија

Главните предизвици и решенија за сечење алуминиум се следниве:

1. Висока рефлективност

• Предизвик: Алуминиумот има силна рефлексија на ласерот, особено на фибер-ласерот во близу инфрацрвено зрачење, и ниска потрошувачка на енергија.
• Решение: Користете ласер со механизам „антирефлексија“; користете импулс со висока енергија за да го разградите материјалот во почетната фаза на сечење, а рефлективноста ќе се намали откако ќе се формира почетната дупка.

2. Брза спроводливост на топлина и лесно спуштање на згура

• Предизвик: Топлината брзо се распрснува, а стопениот метал на дното од засекот се кондензира и формира згура што е тешко да се отстрани.
• Решение: Во споредба со континуираниот ласер, пулсниот ласер може попрецизно да го контролира внесувањето топлина; да го зголеми притисокот на помошниот гас (како на пример ≥ 1,3 MPa), да ја подобри силата на смолкнување на протокот на воздух за да ја отстрани згурата; да ја оптимизира позицијата на фокусот, обично под површината на плочата.

3. Квалитет на сечениот дел и барања за последователен процес

• Предизвик: Сечениот дел ќе формира претопен слој. Доколку е потребно последователно заварување, тоа ќе влијае на порозноста на заварот.
• Решение: Доколку е потребно заварување по сечењето, процесот треба строго да се контролира, а дебелината на слојот за повторно топење на сечечкиот спој треба да се контролира под 136 μm за ефикасно да се намали порозноста на заварот.

Список на клучни точки на индустриско работење

• Избор на гас:При потрага по висококвалитетен неоксидативен рез (особено последователната потреба за заварување), се дава приоритет на азот или аргон со висока чистота. Кислородот може да се процени кога се бара дебелина и брзина на сечење, а оксидацијата на пресекот не е проблем.
• Редослед на дебагирање на параметри:Препорачливо е да се поправат другите променливи и да се дебагираат по овој редослед: позиција на фокус → тип и притисок на помошен гас → моќност на ласерот → брзина на сечење → параметри на пулсот (доколку се користи пулсен режим).
• Опрема и безбедност:за да се осигури дека ласерот има способност да се справи со високо рефлектирачки материјали; При сечење алуминиумска плоча, прскањето на искри е поинтензивно. Потребно е да се осигури дека системот за отстранување на прашина е ефикасен и дека опремата и персоналот се заштитени.
• Пробно сечење и инспекција:Пробното сечење мора да се изврши пред формалното сечење. За проверка на квалитетот, ве молиме погледнете ги следниве информации: визуелно набљудување на згурата што виси на дното; контактен режим на мерење на грубоста на пресекот; микроскопско мерење на дебелината на претопениот слој (доколку има високи барања).

Резиме и конечни препораки

Јадрото на алуминиумската плоча за сечење со пулсирачки влакна со ласер е„Прецизна контрола на топлината“Се препорачува следната патека:

1. Јасен приоритет:Прво утврдете дали вашата примарна цел е квалитетот на пресекот, ефикасноста на сечењето или последователните перформанси на заварувањето.

2. Според дебелината на примарните параметри:Погледнете ја претходната табела, според дебелината и приоритетот на алуминиумската плоча, одредете го прелиминарниот режим на ласер и типот на гас.

3. Фино дебагирање и верификација:фино дебагирање се врши околу притисокот на помошниот воздух и брзината на сечење, а пробната верификација на сечењето се спроведува строго.