Prinsip Mesin Motong Hibrida Laser-Oxyfuel

Motong komposit seuneu laser biasana nujul kana "motong oksigén laser", anu mangrupikeun salah sahiji prosés motong laser utama (dua anu sanésna nyaéta motong lebur laser sareng motong penguapan laser). Éta sanés hartosna "seuneu anu dihasilkeun ku laser," tapi prosés hibrida anu nganggo laser salaku sumber panas, ditambah ku oksigén murni salaku gas bantu, pikeun ngamimitian réaksi durukan oksidasi anu kuat (nyaéta, "seuneu") dina logam (utamina bahan baja) salami prosés motong. Prosés ieu ngamangpaatkeun énergi termal tina réaksi kimia pikeun ningkatkeun kinerja motong sacara signifikan.

Salajengna, urang bakal ngajelaskeun prinsipna sacara rinci tina sababaraha sudut pandang:

Prinsip Inti: Pembakaran Logam Terkendali Anu Diinduksi ku Laser

1. Kalungguhan laser (pangapian sareng pangropéa):

• Sinar laser kapadetan énergi anu luhur difokuskeun kana permukaan benda kerja, nyababkeun suhu logam anu diiradiasi naék gancang ka titik panyalaanna (sakitar 1350°C pikeun beusi).
• Sinar laser nyadiakeun sumber panas anu kontinyu, tepat, sareng énergina luhur anu henteu ngan ukur ngahurung réaksi, tapi anu langkung penting ngajaga daérah réaksi dina suhu anu luhur.

2. Kalungguhan oksigén (agen durukan sareng panyerep):

• Hiji aliran oksigén bertekanan tinggi sareng kemurnian tinggi disuntikkeun sacara koaksial sareng sinar laser kana titik logam anu dipanaskeun ku laser.
• Beusi (Fe) anu ngahontal titik panyalaan sareng oksigén (O₂) ngalaman réaksi éksotérmik oksidasi anu kuat (durukan): 4Fe₂₂ → 2Fe₂O, panas
• Réaksi ieu ngaleupaskeun seueur panas (sakitar 3-5 kali énergi laser sorangan!), Ieu konci énergi "sanyawa". Panas tambahan ieu ningkatkeun pisan kapasitas lebur/gasifikasi sacara umum.

3. Prosés kolaborasi komposit:

• Pemanasan sareng pengapian: Laser mimitina manaskeun logam lokal ka titik pengapian.
• Pangdurukan éksotérmik: injeksi oksigén, logam kaduruk kalawan tarik, ngahasilkeun panas anu jauh leuwih luhur tibatan anu bisa disayogikeun ku laser sorangan, gancang ngalemberehkeun atanapi malah ngaoksidasi logam, teras ngabentuk terak (utamina Feo sareng Fe3o4).
• Niup jeung ngabentuk: Peran penting séjén tina aliran gas oksigén tekanan tinggi nyaéta niup oksida logam cair (slag) anu dihasilkeun ku réaksi tina jahitan motong kalawan kasar kawas "piso hawa" pikeun ngabentuk permukaan motong anu bersih sareng rélatif lemes.

Kontinyu: Sinar laser gerak di hareup, terus-terusan manaskeun daérah anyar, teras réaksi durukan nuturkeun fokus laser ka hareup sareng ka handap, teras pamustunganana nembus benda kerja sareng ngabentuk potongan.

Kumaha pendekatan "sanyawa" ieu épéktip pisan? (Kaunggulan)

1. Kamampuh anu kuat pikeun motong pelat kandel:Pikeun baja karbon (sapertos baja karbon rendah), motong laser oksigén mangrupikeun metode anu paling efektif sareng panggancangna pikeun motong pelat sedeng sareng kandel (biasana langkung ti 6mm, dugi ka 30mm atanapi bahkan langkung kandel). Motong lebur laser murni (sapertos nganggo nitrogén) kedah ngandelkeun sapinuhna énergi laser pikeun ngalebur logam, beungeut pelat kandel sigana henteu cekap.

2. Kagancangan motong gancang:Kusabab aya tambahan énergi kimia tina réaksi durukan logam, total asupan énergi jauh langkung luhur tibatan énergi laser tunggal, janten kecepatan motongna langkung gancang tibatan motong anu dilebur dina kakuatan anu sami.

3Sarat daya alat relatif handap:Pikeun motong baja karbon anu sami, kakuatan laser anu diperyogikeun pikeun motong oksigén laser tiasa langkung handap tibatan motong lebur laser murni, ngirangan biaya peralatan sareng konsumsi énergi.

4. Kualitas motong anu saé:Pikeun pelat kandel baja karbon, permukaan motong kalayan vertikalitas anu saé sareng kirang terak (kaayaan idéal) tiasa didapet.

Ciri sareng watesan prosés

1. Selektivitas bahan:

• Utamana pikeun logam réaktif: Bahan aplikasi anu paling umum sareng idéal nyaéta baja karbon.

• Teu cocog pikeun stainless steel, aluminium, tambaga, jsb:
• Baja tahan karat: kromium (Cr) sareng unsur-unsur sanésna bakal ngabentuk oksida titik lebur anu luhur (sapertos Cr2O3), anu ngahalangan réaksi oksidasi pikeun teras-terasan, sareng terak henteu gampang ditiup, ngahasilkeun permukaan motong anu kasar sareng terak anu ngagantung.
• Aluminium jeung tambaga: titik lééh oksidana (Al2O3,CuO) jauh leuwih luhur tibatan substratna sorangan, nutupan beungeut kawas cangkang teuas, nyegah réaksi terus lumangsung, sarta mibanda réfléksibilitas anu luhur ka laser.

2. Ciri-ciri permukaan motong:

• Kusabab réaksi oksidasi, beungeut potongan bakal mibanda lapisan oksida (sarupa jeung perlakuan kabiru-biruan) sarta bisa jadi rada kasar (dibandingkeun jeung sisi caang tina potongan nitrogén).
• Meureun aya saeutik terak anu ngagantung di handap, anu kedah diminimalkeun ku cara ngaoptimalkeun parameter prosés.

3. Zona anu kapangaruhan panas langkung ageung:Réaksi oksidasi anu telenges bakal ngahasilkeun langkung seueur panas, anu ngahasilkeun zona anu kapangaruhan panas tina benda kerja janten langkung lega tibatan zona lebur sareng motong laser, sareng deformasi termal sakabéhna tina benda kerja tiasa rada ageung.

Babandingan sareng prosés motong anu sanés

VS. Motong nitrogén laser murni (motong lebur):

• Motong nitrogén: ku cara ngalembereh logam ku laser, niupkeun lebur logam ku nitrogén tekanan tinggi. Teu aya réaksi oksidasi, bagianna caang sareng teu aya lapisan oksida, tapi kecepatanna laun, konsumsi gasna ageung, sareng biayana mahal. Cocog pikeun stainless steel, aluminium, jsb., sareng teu ekonomis pikeun baja karbon kandel.
• Motong oksigén: panambahan réaksi oksidasi, laju gancang, biaya murah, cocog pikeun baja karbon, tapi bagian éta ngagaduhan lapisan oksida.

VS. Motong seuneu tradisional (motong oksiasetilén):

• Seuneu tradisional: ku cara dipanaskeun heula ku seuneu, motong durukan oksigén murni. Dipanaskeun laun, celah lega, presisi handap sareng deformasi termal ageung.
• Motong oksigén laser: kalayan presisi laser énergi tinggi, pemanasan awal gancang, jahitan motongna sempit pisan (sareng diaméter titik laser), presisi tinggi, sma
• lamping ll, dampak termal leutik, nyaéta modernisasi motong seuneu tradisional, vérsi pamutahiran presisi tinggi.

Ringkesan

Prinsip inti mesin motong komposit seuneu laser (oksigén laser) nyaéta ngagunakeun sinar laser énergi tinggi pikeun ngaduruk sacara akurat sareng ngajaga réaksi durukan logam (beusi) anu kasar dina lingkungan oksigén murni, sareng ngagabungkeun énergi termal laser sareng énergi kimia oksidasi logam pikeun ngahontal éfék motong "1 1>2". Éta ngagabungkeun sacara sampurna kaunggulan presisi anu luhur sareng fokus laser anu luhur sareng kaunggulan efisiensi anu luhur sareng biaya durukan oksigén anu handap, jantenkeun prosés arus utama anu teu tiasa digentos dina widang motong lambaran baja karbon sedeng sareng kandel.