تحليل أربعة عوامل تؤثر على جودة القطع لآلة القطع بالليزر

بالمقارنة مع الأوكسي أسيتيلين التقليدي والبلازما وعمليات القطع الأخرى ، يتميز القطع بالليزر بمزايا سرعة القطع السريعة ، والشق الضيق ، والمنطقة الصغيرة المتأثرة بالحرارة ، والعمودية الجيدة لحافة الشق ، وحافة القطع الملساء ، والعديد من أنواع المواد التي يمكن قطعها بالليزر . تم استخدام تقنية القطع بالليزر على نطاق واسع في مجالات السيارات والآلات والكهرباء والأجهزة والأجهزة الكهربائية.

العديد من التقنيات الرئيسية لآلة القطع بالليزر هي التكنولوجيا الشاملة لتكامل الضوء والآلة والكهرباء. في آلة القطع بالليزر ، تؤثر معلمات شعاع الليزر وأداء الماكينة ودقتها ونظام CNC بشكل مباشر على كفاءة وجودةالقطع بالليزر. دقة القطع هي العنصر الأول للحكم على جودة آلة القطع بالليزر CNC. إذن ، ما هي العوامل التي تؤثر على جودة القطع في آلات القطع بالليزر؟
تشمل العوامل التي تؤثر على جودة القطع في آلات القطع بالليزر سرعة القطع ، وموضع التركيز ، والغاز الإضافي ، وطاقة خرج الليزر ، وخصائص قطعة العمل ، وما إلى ذلك ، والتي سيتم تحليلها بالتفصيل أدناه.
1. أحد العوامل التي تؤثر على جودة القطع لآلات القطع بالليزر: طاقة خرج الليزر.
تولد آلة القطع بالليزر الطاقة من خرج شعاع الليزر بواسطة الموجة المستمرة. سيؤثر حجم قوة الليزر واختيار الوضع على جودة القطع. في التشغيل الفعلي ، عادة ما يتم تعديلها إلى طاقة أعلى لتلبية متطلبات قطع المواد السميكة. يعد نمط الحزمة (توزيع طاقة الحزمة عبر المقطع العرضي) أكثر أهمية في هذه المرحلة. يتم الحصول على كثافة طاقة أعلى عند نقطة الاتصال ويتم الحصول على جودة قطع أفضل في حالة وجود طاقة أقل من عالية. النمط غير متسق طوال العمر التشغيلي الفعال لليزر. يمكن أن تؤثر حالة البصريات والتغيرات الطفيفة في خليط غاز التشغيل بالليزر وتقلبات التدفق على آلية الوضع.
2. العامل الثاني الذي يؤثر على جودة قطع الالقطع بالليزرالجهاز: ضبط موضع التركيز ؛
يعد الموضع النسبي للنقطة المحورية وسطح قطعة العمل مهمين بشكل خاص لضمان جودة القطع. في معظم الحالات ، يكون الموضع البؤري على سطح قطعة العمل ، أو أسفل السطح قليلاً عند القطع. أثناء عملية القطع بأكملها ، يعد ضمان الموضع النسبي للتركيز وثبات قطعة العمل شرطًا مهمًا للحصول على جودة قطع ثابتة. عندما يكون التركيز في موضع أفضل ، يكون الشق أصغر ، وتكون الكفاءة أعلى ، ويمكن أن تحقق سرعة القطع الأفضل نتائج قطع أفضل. في معظم التطبيقات ، يتم ضبط تركيز الحزمة إلى أسفل الفوهة مباشرة. المسافة بين الفوهة وسطح قطعة العمل بشكل عام حوالي 1.5 مم.
بعد تركيز شعاع الليزر ، يتناسب حجم البقعة مع البعد البؤري للعدسة. بعد تركيز الشعاع بواسطة عدسة ذات طول بؤري قصير ، يكون حجم البقعة صغيرًا ، وتكون كثافة الطاقة عند النقطة المحورية عالية ، وهو أمر مفيد جدًا لقطع المواد ؛ العيب هو أن العمق البؤري قصير جدًا ، وهامش التعديل صغير. مناسب للقطع عالي السرعة للمواد الرقيقة. تتميز العدسة الطويلة المقربة بعمق بؤري أوسع وكثافة طاقة كافية ، وهي أكثر ملاءمة لقطع قطع العمل السميكة.
3. العامل الثالث الذي يؤثر على جودة القطع لآلة القطع بالليزر: سرعة القطع.
تتناسب سرعة قطع المادة مع كثافة طاقة الليزر ، أي أن زيادة كثافة الطاقة تزيد من سرعة القطع. تتناسب سرعة القطع عكسًا مع الكثافة (الثقل النوعي) وسمك المادة التي يتم قطعها. عندما تظل المعلمات الأخرى دون تغيير ، فإن عوامل زيادة سرعة القطع هي: زيادة الطاقة (ضمن نطاق معين ، مثل 500-2000 واط) ؛ تحسين وضع الشعاع (مثل من وضع الترتيب العالي إلى وضع الترتيب المنخفض حتى TEM00) ؛ تقليل حجم البقعة المركزة (مثل استخدام عدسة بؤرية قصيرة للتركيز) ؛ قطع المواد بطاقة تبخر أولية منخفضة (مثل البلاستيك ، زجاج شبكي ، إلخ) ؛ قطع المواد منخفضة الكثافة (مثل الصنوبر الأبيض ، إلخ) ؛ قطع المواد الرقيقة.
4. العامل الرابع الذي يؤثر على جودة قطع الالقطع بالليزرالجهاز: ضغط الغاز المساعد ؛
قطع المواد بواسطةالقطع بالليزرتتطلب الآلة استخدام الغاز الإضافي ، وضغط الغاز عامل مهم للغاية. يتم إخراج الغاز الإضافي بشكل متحد المحور مع شعاع الليزر ، مما يحمي العدسة من التلوث ويزيل الخبث بعيدًا في الجزء السفلي من منطقة القطع. بالنسبة للمواد غير المعدنية وبعض المواد المعدنية ، استخدم الهواء المضغوط أو الغاز الخامل لمعالجة المواد المنصهرة والمتبخرة مع قمع الاحتراق المفرط في منطقة القطع.
بالنسبة لمعظم قطع المعادن بالليزر ، يتم استخدام الغاز النشط (طالما أنه O2) لتكوين تفاعل أكسدة طارد للحرارة مع المعدن الساخن. يمكن أن يزيد هذا الجزء من الحرارة الإضافية من سرعة القطع بمقدار 1/3 إلى 1/2. عند قطع المواد الرقيقة بسرعة عالية ، يلزم ارتفاع ضغط الغاز لمنع التصاق الخبث بالجزء الخلفي من القطع (يمكن أن يؤدي الخبث اللاصق الساخن على قطعة العمل إلى إتلاف حافة القطع أيضًا). عندما يزداد سمك المادة أو تكون سرعة القطع بطيئة ، يجب تقليل ضغط الغاز بشكل مناسب. من أجل منع صقيع حافة القطع البلاستيكية ، من الأفضل القطع بضغط غاز أقل.