Индустријске препоруке за импулсно сечење алуминијумских плоча

За сечење алуминијумских импулсних влакана ласером, срж је прецизна контрола импулсног излаза ласера ​​(фреквенција, радни циклус итд.) и повремено загревање материјала ради оптимизације уноса топлоте, како би се уравнотежио квалитет и ефикасност сечења под високом рефлективношћу и топлотном проводљивошћу алуминијума.

Кључни параметри процеса и предлози за оптимизацију

Следе препоруке за сечење алуминијумских плоча различитих дебљина, сумиране из академских истраживања:

Циљеви процеса

Висококвалитетно сечење (смањење висеће згуре, побољшање завршне обраде пресека)

• Применљива дебљина: средња дебљина (нпр. 4 мм)
• Препоруке за кључне параметре:
• Ласерски режим: Препоручује се импулсни режим
• Помоћни гас: препоручује се азот или аргон
• Кључне тачке: повећати помоћни притисак ваздуха да би се побољшала сила дувања шљаке; контролисати улаз топлоте ласера ​​да би се избегло прекомерно топљење.

Висока ефикасност/сечење дебелих плоча (тежња за брзином или сечење дебелих плоча)

• Применљива дебљина: средња и тешка плоча (нпр. 10-15 мм)
• Препоруке за кључне параметре:
• Ласерски режим: може користити континуирани талас или импулс високог радног циклуса
• Помоћни гас: може се испробати кисеоник
• Кључне тачке: Егзотермна реакција кисеоника може повећати енергију и побољшати способност сечења дебелих плоча; али ће се пресек оксидирати и постати храпав, па је потребна накнадна обрада.

Високопрецизно/сечење лимова (користи се у прецизним областима као што је ваздухопловство)

• Применљива дебљина: танка плоча (нпр. 0,5-2 мм)
• Препоруке за кључне параметре:
• Ласерски режим: препоручује се режим високофреквентних импулса
• Помоћни гас: Препоручује се азот
• Кључне тачке: употреба веће брзине сечења и одговарајућег помоћног притиска; контрола уноса топлоте како би се смањила зона погођена топлотом (може се контролисати испод 20 м).

Општа референца параметара високог квалитета (алуминијумска легура 2219 од 4 мм као пример)

Да би се постигли критеријуми резања нивоа 1 (мање задржавања згуре и мала храпавост), студија је показала да је оптимални распон параметара:

• Снага ласера: >4,5 kW
• Брзина сечења: 3-4 м/мин
• Притисак помоћног ваздуха: 1,3 MPa

Кључни изазови и циљана решења

Главни изазови и решења за сечење алуминијума су следећи:

1. Висока рефлективност

• Изазов: Алуминијум има јаку рефлексију на ласеру, посебно на блиском инфрацрвеном влакнастом ласеру, и ниску потрошњу енергије.
• Решење: Користите ласер са „антирефлексним“ механизмом; користите високоенергетски импулс да разбијете материјал у почетној фази сечења, а рефлективност ће се смањити након што се формира почетна рупа.

2. Брза проводљивост топлоте и лако качење шљаке

• Изазов: Топлота се брзо расипа, а растопљени метал на дну реза кондензује се и формира згуру коју је тешко уклонити.
• Решење: У поређењу са континуираним ласером, импулсни ласер може прецизније контролисати унос топлоте; повећати притисак помоћног гаса (нпр. ≥ 1,3 МПа), побољшати силу смицања протока ваздуха како би се одувала шљака; оптимизовати положај фокуса, обично испод површине плоче.

3. Квалитет сечења и накнадни захтеви процеса

• Изазов: Резани део ће формирати претопљени слој. Ако је потребно накнадно заваривање, то ће утицати на порозност завара.
• Решење: Ако је након сечења потребно заваривање, процес треба строго контролисати, а дебљину слоја за претопљивање шава сечења треба контролисати испод 136μm како би се ефикасно смањила порозност завара.

Листа кључних тачака индустријског рада

• Избор гаса:Тежећи висококвалитетном резу без оксидације (посебно накнадној потреби за заваривањем), дајте предност азоту или аргону високе чистоће. Кисеоник се може проценити када се тежи дебљини и брзини сечења, а оксидација пресека није проблем.
• Секвенца отклањања грешака параметара:Препоручује се да се остале променљиве фиксирају и отклањају грешке овим редоследом: положај фокуса → тип и притисак помоћног гаса → снага ласера ​​→ брзина сечења → параметри импулса (ако се користи импулсни режим).
• Опрема и безбедност:како би се осигурало да ласер има могућност рада са високо рефлектујућим материјалима; Приликом сечења алуминијумске плоче, варнице су интензивније. Неопходно је осигурати да је систем за уклањање прашине ефикасан и да су опрема и особље заштићени.
• Пробно сечење и инспекција:Пробно сечење мора се извршити пре формалног сечења. За контролу квалитета, погледајте: визуелно посматрање згуре која виси на дну; храпавост пресека контактним методом; мерење дебљине претопљеног слоја микроскопом (ако постоје високи захтеви).

Резиме и завршне препоруке

Језгро алуминијумске плоче са импулсним влакнастим ласерским сечењем је„Прецизна контрола топлоте“Препоручује се следећа путања:

1. Јасан приоритет:Прво утврдите да ли је ваш примарни циљ квалитет пресека, ефикасност сечења или накнадне перформансе заваривања.

2. Према дебљини примарних параметара:Погледајте претходну табелу, према дебљини и приоритету ваше алуминијумске плоче, одредите прелиминарни режим ласера ​​и врсту гаса.

3. Фино дебаговање и верификација:Фино дебаговање се врши око помоћног притиска ваздуха и брзине сечења, а пробна верификација сечења се строго спроводи.