Тез октук агымдуу CO2 лазерлери көбүнчө металл материалдарды лазер менен кесүү үчүн колдонулат, негизинен алардын нурунун сапаты жакшы болгондуктан. Көпчүлүк металлдардын CO2 лазер нурларына чагылдыруу жөндөмдүүлүгү бир топ жогору болгону менен, бөлмө температурасында металл бетинин чагылдыруу жөндөмдүүлүгү температуранын жана кычкылдануу даражасынын жогорулашы менен жогорулайт. Металл бети бузулгандан кийин, металлдын чагылдыруу жөндөмдүүлүгү 1ге жакын болот. Металл лазер менен кесүү үчүн жогорку орточо кубаттуулук талап кылынат жана мындай абал жогорку кубаттуулуктагы CO2 лазерлеринде гана болот.
1. Болот материалдарды лазер менен кесүү
1.1 CO2 үзгүлтүксүз лазер менен кесүү CO2 үзгүлтүксүз лазер менен кесүүнүн негизги процесстик параметрлерине лазердин кубаттуулугу, көмөкчү газдын түрү жана басымы, кесүү ылдамдыгы, фокустук абал, фокустук тереңдик жана форсунканын бийиктиги кирет.
(1) Лазердин күчү Лазердин күчү кесүү калыңдыгына, кесүү ылдамдыгына жана кесүү туурасына чоң таасир этет. Башка параметрлер туруктуу болгондо, кесүү ылдамдыгы кесүүчү пластинанын калыңдыгынын жогорулашы менен азаят жана лазердин кубаттуулугунун жогорулашы менен жогорулайт. Башкача айтканда, лазердин күчү канчалык чоң болсо, кесүүгө боло турган пластина ошончолук калың, кесүү ылдамдыгы ошончолук тез жана кесүү туурасы бир аз чоңураак болот.
(2) Кошумча газдын түрү жана басымы Аз көмүртектүү болотту кесүүдө, кесүү процессин илгерилетүү үчүн темир-кычкылтек күйүү реакциясынын жылуулугун пайдалануу үчүн кошумча газ катары CO2 колдонулат. Кесүү ылдамдыгы жогору жана кесүү сапаты жакшы, айрыкча жабышкак шлаксыз кесүүнү алууга болот. Дат баспас болотту кесүүдө CO2 колдонулат. Шлак кесүүнүн төмөнкү бөлүгүнө оңой жабышып калат. CO2 + N2 аралаш газ же кош катмарлуу газ агымы көп колдонулат. Кошумча газдын басымы кесүү эффектине олуттуу таасир этет. Газ басымын тийиштүү түрдө жогорулатуу газ агымынын импульсунун жогорулашына жана шлакты кетирүү кубаттуулугунун жакшырышына байланыштуу жабышкак шлаксыз кесүү ылдамдыгын жогорулатат. Бирок, басым өтө жогору болсо, кесилген бет одуракай болуп калат. Кычкылтек басымынын кесүү бетинин орточо одуракайлыгына тийгизген таасири төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн.
Дененин басымы пластинанын калыңдыгына да көз каранды. 1 кВт CO2 лазери менен аз көмүртектүү болотту кескенде, кычкылтек басымы менен пластинанын калыңдыгынын ортосундагы байланыш төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн.
(3) Кесүү ылдамдыгы Кесүү ылдамдыгы кесүү сапатына олуттуу таасир этет. Лазердин кубаттуулугунун белгилүү бир шарттарында, аз көмүртектүү болотту кескенде жакшы кесүү ылдамдыгы үчүн тиешелүү жогорку жана төмөнкү критикалык маанилер бар. Эгерде кесүү ылдамдыгы критикалык мааниден жогору же төмөн болсо, шлак жабышып калат. Кесүү ылдамдыгы жай болгондо, кесүүчү жээкке кычкылдануу реакциясынын жылуулугунун таасир этүү убактысы узарат, кесүүнүн туурасы көбөйөт жана кесүү бети орой болуп калат. Кесүү ылдамдыгы жогорулаган сайын, кесүү акырындык менен жогорку кесүүнүн туурасы тактын диаметрине барабар болгонго чейин кууштайт. Бул учурда кесүү бир аз клин сымал, үстү жагы кең, асты жагы кууш болот. Кесүү ылдамдыгы жогорулай берген сайын, үстү жагынын туурасы кичирейе берет, бирок кесүүнүн астыңкы бөлүгү салыштырмалуу кеңейип, тескери клин формасына айланат.
(5) Фокустун тереңдиги
Фокустун тереңдиги кесүү бетинин сапатына жана кесүү ылдамдыгына белгилүү бир таасирин тийгизет. Салыштырмалуу чоң болот плиталарды кесүүдө чоң фокустук тереңдикке ээ нур колдонулушу керек; жука плиталарды кесүүдө кичине фокустук тереңдикке ээ нур колдонулушу керек.
(6) Соргучтун бийиктиги
Соплонун бийиктиги көмөкчү газ соплосунун уч бетинен даярдалган бөлүктүн үстүнкү бетине чейинки аралыкты билдирет. Соплонун бийиктиги чоң жана чыгарылган көмөкчү аба агымынын импульсу оңой өзгөрүп турат, бул кесүү сапатына жана ылдамдыгына таасир этет. Ошондуктан, лазер менен кескенде, соплонун бийиктиги көбүнчө минималдаштырылат, адатта 0,5 ~ 2,0 мм.
① Лазердик аспектилер
а. Лазердин кубаттуулугун жогорулатуу. Кесүү калыңдыгын көбөйтүүнүн түздөн-түз жана натыйжалуу жолу - күчтүүрөөк лазерлерди иштеп чыгуу.
b. Импульстук иштетүү. Импульстук лазерлер абдан жогорку кубаттуулукка ээ жана калың болот пластиналарды тешип өтө алат. Жогорку жыштыктагы, кууш импульстуу кеңдиктеги импульстук лазердик кесүү технологиясын колдонуу лазердин кубаттуулугун жогорулатпастан калың болот пластиналарды кесе алат жана кесүү өлчөмү үзгүлтүксүз лазердик кесүүгө караганда кичине.
в. Жаңы лазерлерди колдонуңуз
②Оптикалык система
а. Адаптивдүү оптикалык система. Салттуу лазердик кесүүдөн айырмасы, фокусту кесүүчү беттин астына коюунун кажети жок. Фокустун абалы болот плитанын калыңдыгынын багыты боюнча бир нече миллиметрге өйдө-ылдый өзгөргөндө, адаптивдүү оптикалык системадагы фокустук аралык фокустук абалдын жылышы менен өзгөрөт. Фокустук аралыктын өйдө-ылдый өзгөрүшү лазер менен даярдалган бөлүктүн ортосундагы салыштырмалуу кыймылга дал келет, бул фокустук абалдын даярдалган бөлүктүн тереңдиги боюнча өйдө-ылдый өзгөрүшүнө алып келет. Фокустук абал тышкы шарттарга жараша өзгөргөн бул кесүү процесси жогорку сапаттагы кесүүлөрдү жасай алат. Бул ыкманын кемчилиги - кесүү тереңдиги чектелүү, адатта 30 ммден ашпайт.
b. Бифокалдык кесүү технологиясы. Нурду ар кайсы бөлүктөргө эки жолу фокустоо үчүн атайын линза колдонулат. 4.58-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, D - линзанын борбордук бөлүгүнүн диаметри жана линзанын четки бөлүгүнүн диаметри. Линзанын борборундагы ийрилик радиусу айланасындагы аймактан чоңураак болуп, кош фокусту түзөт. Кесүү процессинде үстүнкү фокус даярдалуучу бөлүктүн үстүнкү бетинде, ал эми астыңкы фокус даярдалуучу бөлүктүн астыңкы бетине жакын жайгашкан. Бул атайын кош фокустуу лазердик кесүү технологиясынын көптөгөн артыкчылыктары бар. Жумшак болотту кесүү үчүн, ал материалдын тутанышы үчүн талап кылынган шарттарды канааттандыруу үчүн металлдын үстүнкү бетинде жогорку интенсивдүү лазер нурун кармап туруу менен бирге, тутануу талаптарын канааттандыруу үчүн металлдын астыңкы бетине жакын жерде жогорку интенсивдүү лазер нурун кармап турууга мүмкүндүк берет. Материалдын калыңдыгынын бардык диапазонунда таза кесүүлөрдү жасоо зарылдыгы. Бул технология жогорку сапаттагы кесүүлөрдү алуу үчүн параметрлердин диапазонун кеңейтет. Мисалы, 3 кВт CO2 колдонуу. лазер менен кесүү учурунда кадимки кесүү калыңдыгы 15 ~ 20 мм гана жетиши мүмкүн, ал эми кош фокустук кесүү технологиясын колдонуу менен кесүү калыңдыгы 30 ~ 40 мм жетиши мүмкүн.
③ Соргуч жана кошумча аба агымы
Аба агымынын талаасынын мүнөздөмөлөрүн жакшыртуу үчүн соплону акылга сыярлык түрдө долбоорлоңуз. Үн ылдамдыгынан жогору соплонун ички дубалынын диаметри алгач кичирейип, андан кийин кеңейет, бул чыгуучу жерде үн ылдамдыгынан жогору аба агымын пайда кылышы мүмкүн. Аба берүү басымы сокку толкундарын жаратпастан абдан жогору болушу мүмкүн. Лазердик кесүү үчүн үн ылдамдыгынан жогору соплону колдонгондо, кесүү сапаты да идеалдуу. Үн ылдамдыгынан жогору соплонун жумушчу бөлүктүн бетиндеги кесүү басымы салыштырмалуу туруктуу болгондуктан, ал өзгөчө калың болот плиталарын лазер менен кесүү үчүн ылайыктуу.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 18-июлу
