Hubungan Antara Fokus Pemotongan Laser dan Burr

Kedudukan fokus dalam pemotongan laser mempunyai hubungan langsung dan deterministik dengan pembentukan burr.Pendek kata, kedudukan fokus secara langsung mempengaruhi pengagihan tenaga rasuk dalam bahan, sekali gus menentukan kualiti kerf, kecekapan pengusiran bahan lebur dan sama ada gerinda akhirnya terbentuk.Hubungan-hubungan tersebut diperincikan di bawah.

Prinsip Asas: Bagaimana kedudukan fokus mempengaruhi proses pemotongan

Prinsip pemotongan laser adalah untuk menyinari benda kerja dengan pancaran laser berketumpatan tenaga tinggi, menyebabkannya cair atau mengewap dengan cepat, manakala a辅助gas (seperti oksigen atau nitrogen) meniup bahan cair untuk membentuk potongan.

Fokus: Titik di mana tenaga pancaran laser paling tertumpu dan saiz tompoknya adalah terkecil.

Kedudukan fokus: merujuk kepada lokasi titik fokus relatif terhadap permukaan bahan kerja. Ia dibahagikan kepada tiga kes:

1. Penyahfokusan positif: Titik fokus terletak di atas permukaan bahan kerja.

2. Penyahfokusan negatif: Titik fokus terletak di bawah permukaan bahan kerja.

3. Penyahfokusan sifar: Titik fokus berada tepat pada permukaan bahan kerja.

Hubungan khusus antara kedudukan fokus dan burr

Sifat burr tersebut adalah bahawa sisa cair, yang belum ditiup angin sepenuhnya, akan memejal semula di bahagian bawah potongan. Kedudukan fokus mempengaruhi burr terutamanya dengan mempengaruhi bentuk potongan dan daya aliran udara.

1. tidak fokus (fokus pada benda kerja)

• Pengagihan tenaga: Selepas rasuk memasuki bahan, ia akan mencapah, dan ketumpatan tenaga secara beransur-ansur berkurangan dari atas ke bawah. Tenaga paling kuat di permukaan atas dan paling lemah di permukaan bawah.
• Bentuk hirisan: mudah untuk membentuk hirisan berbentuk V dengan bahagian atas yang lebar dan bahagian bawah yang sempit.

Kesan pada burr:

• Disebabkan tenaga yang tidak mencukupi di bahagian bawah, bahagian bawah bahan tidak dapat dicairkan atau digaskan sepenuhnya.
• Kadar aliran gas bantu dipercepatkan di bahagian bawah yang sempit, tetapi daya tiupan mungkin tidak mencukupi untuk menanggalkan dan meniup sepenuhnya lelehan likat.

Keputusan: Sebilangan besar gerinda degil mudah dihasilkan pada permukaan bawah. Ini adalah salah satu punca gerinda yang paling biasa.

2. Penyahfokusan negatif (fokus di bawah bahan kerja)

• Taburan tenaga; pancaran menumpu di dalam bahan, dan ketumpatan tenaga mencapai tahap tertinggi di bahagian tengah atau bawah bahan.
• Bentuk hirisan: mudah untuk membentuk hirisan berbentuk gendang pinggang dengan bahagian atas dan bawah yang sempit dan bahagian tengah yang lebar.

Kesan pada burr:

• Kelebihannya ialah tenaga bawah tidak mencukupi dan bahan tersebut boleh dicairkan dengan lebih teliti.
• Walau bagaimanapun, bahagian tengah hirisan adalah yang paling lebar, yang boleh menyebabkan aliran udara tersebar di sini dan melemahkan daya tiupan apabila sampai ke bahagian bawah.
• Jika parameter tidak sepadan dengan betul, cecair mungkin masih melekat pada bahagian bawah disebabkan oleh baris yang tidak bersih.

Keputusan: Berbanding dengan pengaburan positif, keadaan burr akan bertambah baik, tetapi sedikit burr lembut mungkin masih terhasil. Untuk pemotongan plat tebal, pengaburan negatif kadangkala digunakan untuk memastikan bahagian bawah dipotong.

3. Penyahfokusan sifar atau fokus terbaik (fokus pada permukaan bahan kerja atau kedalaman tertentu)

• Pengagihan tenaga: Kawasan tenaga yang paling tertumpu terletak pada permukaan bahan kerja, yang merupakan yang terbaik untuk pemotongan plat nipis. Untuk plat tebal, kedudukan "fokus terbaik" biasanya diperlukan, iaitu fokus masuk jauh ke dalam 1 kedalaman tertentu di dalam bahan (contohnya, 1/3 daripada ketebalan plat) untuk mengimbangi tenaga atas dan bawah.
• Bentuk hirisan: hirisan menegak dan selari yang paling ideal.

Kesan pada burr:

• Pengagihan tenaga di seluruh kawasan hirisan agak seragam, dan bahan tersebut boleh dicairkan secara berterusan dan stabil.
• Potongan selari menyediakan laluan lancar untuk gas bantu, yang boleh membawa tenaga kinetik yang mencukupi untuk melepaskan leburan dari bawah dengan lancar.

Keputusan: Ini adalah keadaan terbaik untuk mendapatkan tiada gerigi atau hirisan gerigi yang sangat sedikit. Cairan telah ditiup keluar dengan "bersih" tanpa sisa.

Ringkasan dan Analogi

Anda boleh fahaminya seperti ini:

• Tidak fokus: seperti "pahat tumpul", bahagian atasnya sangat keras, tetapi di bahagian bawahnya membosankan, hanya boleh "menggosok" bahan, meninggalkan kesan kasar.
• Penyahfokusan negatif: Seperti "letupan" di dalam bahan, walaupun ia boleh meletup, jalan keluar mungkin tidak kemas dan akan mengeluarkan beberapa serpihan.
• Fokus terbaik: Seperti "pisau bedah tajam", dipotong kemas dari atas ke bawah, bersih dan kemas.

Panduan Amalan: Cara Melaraskan Fokus Berdasarkan Glitches

Dalam operasi sebenar, jika terdapat gerinda, langkah-langkah berikut perlu diikuti untuk memeriksa dan melaraskan:

1. Perhatikan bentuk gerigi:

• Terdapat banyak gerinda keras dan berbutir di bahagian bawah: kemungkinan besar bahagian bawah tidak dipotong kerana tidak fokus (fokus terlalu tinggi) atau kuasa tidak mencukupi/kelajuan terlalu laju. Fokus harus dilaraskan ke bawah.
• Terdapat sedikit duri lembut seperti janggut yang mudah gugur di bahagian bawah: ia mungkin defokus negatif (fokus terlalu rendah) atau tekanan gas yang tidak mencukupi/gas tidak tulen yang menyebabkan cecair tidak terkeluar. Anda boleh cuba melaraskan fokus ke atas dan menyemak parameter gas.

2. Penentukuran dan pengujian fokus:

• Gunakan instrumen penunjuk fokus untuk menentukan kedudukan fokus sifar dengan tepat.
• Dalam perisian parameter pemotongan, pelarasan nilai ± biasanya dilakukan berdasarkan titik 0. Lakukan 1 set ujian fokus (contohnya, dari +1 hingga -3 dalam 0.5 langkah), potong rajah yang sama, dan kemudian perhatikan kedudukan mana yang mempunyai potongan paling licin dan burr paling sedikit. Kedudukan ini adalah fokus terbaik untuk bahan, ketebalan dan peralatan semasa.

OFaktor utama lain yang mempengaruhi gangguan (untuk dipertimbangkan dalam penyelarasan)

Fokus bukanlah satu-satunya faktor dan mesti dioptimumkan bersama-sama dengan parameter proses yang lain:

Gas bantu:

Tekanan:Tekanan yang tidak mencukupi tidak dapat meniup sanga dengan berkesan; tekanan yang terlalu tinggi boleh menyebabkan pergolakan, yang akan menjejaskan kestabilan.

Ketulenan:Terutamanya semasa memotong keluli tahan karat, adalah penting untuk menggunakan nitrogen berketulenan tinggi (99.99% atau lebih). Oksigen sisa akan membentuk sanga teroksida dan memburukkan lagi keadaan gerinda.

Kelajuan pemotongan:Kelajuannya terlalu laju, input tenaga tidak mencukupi, dan bahan tidak dipotong sepenuhnya, membentuk gerinda bawah; kelajuannya terlalu perlahan, ablasi berlebihan, potongan kasar, dan gerinda juga mungkin dihasilkan.

Kuasa laser:kuasa dan kelajuan untuk dipadankan. Kuasa terlalu rendah untuk memotong.

Muncung:Apertur, ketinggian dan konsentrisiti muncung secara langsung mempengaruhi keadaan aliran udara. Ketidakkonsentrisitian adalah punca biasa kualiti potongan dan gerinda yang tidak sekata.

Bahan itu sendiri:Komposisi bahan, keadaan permukaan (seperti sama ada terdapat karat, minyak) juga mempunyai kesan.

Kedudukan fokus ialah parameter pelarasan utama untuk mengawal burr pemotongan laser.Kedudukan fokus yang ideal menghasilkan potongan menegak dan licin serta membolehkan gas bantuan melepaskan leburan dengan cekap. Apabila anda menghadapi masalah burr, anda harus terlebih dahulu menjalankan ujian fokus secara sistematik untuk mencari fokus terbaik, dan kemudian menyelaraskan untuk melaraskan parameter lain seperti gas dan kelajuan untuk mendapatkan kesan pemotongan bebas burr yang sempurna.