Cadangan industri untuk pemotongan denyut plat aluminium

Untuk pemotongan laser gentian denyut aluminium, terasnya adalah untuk mengawal output denyut laser (frekuensi, kitaran tugas, dll.) dengan tepat dan memanaskan bahan secara berselang-seli untuk mengoptimumkan input haba, supaya dapat mengimbangi kualiti dan kecekapan pemotongan di bawah pantulan tinggi dan kekonduksian terma aluminium.

Parameter proses utama dan cadangan pengoptimuman

Berikut adalah cadangan untuk memotong plat aluminium mengikut ketebalan yang berbeza, diringkaskan daripada penyelidikan akademik:

Objektif Proses

Pemotongan berkualiti tinggi (mengurangkan sanga tergantung, meningkatkan kemasan bahagian)

• Ketebalan yang berkenaan: ketebalan sederhana (cth. 4mm)
• Cadangan parameter utama:
• Mod laser: Mod denyut disyorkan
• Gas bantu: Nitrogen atau Argon disyorkan
• Perkara utama: tingkatkan tekanan udara tambahan untuk meningkatkan daya tiupan sanga; kawal input haba laser untuk mengelakkan pencairan berlebihan.

Pemotongan plat tebal/kecekapan tinggi (mengejar kelajuan atau memotong plat tebal)

• Ketebalan yang berkenaan: plat sederhana dan berat (cth. 10-15mm)
• Cadangan parameter utama:
• Mod laser: boleh menggunakan gelombang berterusan atau denyut kitaran tugas tinggi
• Gas bantu: oksigen boleh dicuba
• Titik teras: Tindak balas eksotermik oksigen boleh meningkatkan tenaga dan meningkatkan keupayaan pemotongan plat tebal; tetapi bahagian tersebut akan teroksida dan menjadi kasar, dan pemprosesan berikutnya diperlukan.

Pemotongan/kepingan berketepatan tinggi (digunakan dalam bidang ketepatan seperti aeroangkasa)

• Ketebalan yang berkenaan: plat nipis (cth. 0.5-2mm)
• Cadangan parameter utama:
• Mod laser: mod denyut frekuensi tinggi disyorkan
• Gas bantu: Nitrogen disyorkan
• Perkara utama: penggunaan kelajuan pemotongan yang lebih tinggi dan tekanan tambahan yang sesuai; mengawal input haba untuk mengurangkan zon yang terjejas haba (boleh dikawal di bawah 20 m).

Rujukan parameter kualiti tinggi umum (aloi aluminium 4mm 2219 sebagai contoh)

Untuk mencapai kriteria pemotongan tahap 1 (kurang sanga tergantung dan kekasaran yang rendah), satu kajian mendapati bahawa julat parameter optimum ialah:

• Kuasa laser:>4.5 kW
• Kelajuan pemotongan: 3-4 m/min
• Tekanan udara tambahan: 1.3 MPa

Cabaran Teras dan Penyelesaian yang Disasarkan

Cabaran dan penyelesaian utama untuk pemotongan aluminium adalah seperti berikut:

1. Pemantulan tinggi

• Cabaran: Aluminium mempunyai pantulan yang kuat pada laser, terutamanya laser gentian inframerah dekat, dan penggunaan tenaga yang rendah.
• Penyelesaian: Gunakan laser dengan mekanisme "anti-pantulan"; gunakan denyut bertenaga tinggi untuk memecahkan bahan pada peringkat awal pemotongan, dan pantulan akan berkurangan selepas lubang awal terbentuk.

2. Pengaliran haba yang cepat dan penggantungan sanga yang mudah

• Cabaran: Haba hilang dengan cepat, dan logam cair di bahagian bawah hirisan memeluwap untuk membentuk sanga yang sukar untuk ditanggalkan.
• Penyelesaian: Berbanding dengan laser berterusan, laser denyut boleh mengawal input haba dengan lebih tepat; Meningkatkan tekanan gas tambahan (seperti ≥ 1.3MPa), meningkatkan daya ricih aliran udara untuk meniup sanga; Mengoptimumkan kedudukan fokus, biasanya di bawah permukaan plat.

3. Kualiti bahagian pemotongan dan keperluan proses seterusnya

• Cabaran: Bahagian pemotongan akan membentuk lapisan yang dilebur semula. Jika kimpalan berikutnya diperlukan, ia akan menjejaskan keliangan kimpalan.
• Penyelesaian: Jika kimpalan diperlukan selepas pemotongan, proses tersebut perlu dikawal ketat, dan ketebalan lapisan peleburan semula jahitan pemotongan perlu dikawal di bawah 136μm untuk mengurangkan keliangan kimpalan dengan berkesan.

Senarai perkara utama operasi perindustrian

• Pemilihan gas:Dalam usaha mendapatkan hirisan tanpa pengoksidaan yang berkualiti tinggi (terutamanya keperluan kimpalan berikutnya), utamakan nitrogen atau argon berketulenan tinggi. Oksigen boleh dinilai apabila ketebalan dan kelajuan pemotongan dijalankan dan pengoksidaan keratan bukanlah satu masalah.
• Urutan penyahpepijatan parameter:Adalah disyorkan untuk membetulkan pembolehubah lain dan menyahpepijat dalam susunan ini: kedudukan fokus → jenis dan tekanan gas tambahan → kuasa laser → kelajuan pemotongan → parameter denyut (jika mod denyut digunakan).
• Peralatan dan keselamatan:untuk memastikan laser mempunyai keupayaan untuk menangani bahan yang sangat memantulkan cahaya; Apabila memotong plat aluminium, percikan api akan lebih kuat. Adalah perlu untuk memastikan sistem penyingkiran habuk berkesan dan peralatan serta kakitangan dilindungi.
• Pemotongan dan pemeriksaan percubaan:Pemotongan percubaan mesti dijalankan sebelum pemotongan formal. Untuk pemeriksaan kualiti, sila rujuk kepada: pemerhatian visual sanga yang tergantung di bahagian bawah; kekasaran bahagian pengesanan mod sentuh; pengukuran mikroskop ketebalan lapisan yang dilebur semula (jika terdapat keperluan yang tinggi).

Ringkasan dan Cadangan Akhir

Teras plat aluminium pemotongan laser gentian berdenyut ialah"kawalan haba yang tepat"Laluan berikut disyorkan:

1. Keutamaan yang jelas:tentukan dahulu sama ada matlamat utama anda adalah kualiti bahagian, kecekapan pemotongan atau prestasi kimpalan seterusnya.

2. Mengikut ketebalan parameter utama:Rujuk jadual sebelumnya, mengikut ketebalan dan keutamaan plat aluminium anda, tentukan mod laser awal dan jenis gas.

3. Penyahpepijatan dan pengesahan yang baik:Penyahpepijatan halus dijalankan di sekitar tekanan udara tambahan dan kelajuan pemotongan, dan pengesahan pemotongan percubaan dijalankan dengan ketat.