تجزیه و تحلیل چهار عامل موثر بر کیفیت برش دستگاه برش لیزری

در مقایسه با اکسی استیلن، پلاسما و سایر فرآیندهای برش سنتی، برش لیزری دارای مزایای سرعت برش سریع، شکاف باریک، ناحیه تحت تاثیر حرارت کوچک، عمودی خوب لبه شکاف، لبه برش صاف و بسیاری از انواع مواد قابل برش با لیزر است. . فناوری برش لیزری به طور گسترده در زمینه های خودرو، ماشین آلات، برق، سخت افزار و لوازم الکتریکی استفاده شده است.

چندین فناوری کلیدی دستگاه برش لیزری، فناوری جامع ادغام نور، ماشین و برق است. در دستگاه برش لیزر، پارامترهای پرتو لیزر، عملکرد و دقت دستگاه و سیستم CNC به طور مستقیم بر کارایی و کیفیت دستگاه تأثیر می گذارد.برش لیزری. دقت برش اولین عنصری است که در مورد کیفیت دستگاه برش لیزر CNC قضاوت می کند. بنابراین، چه عواملی بر کیفیت برش دستگاه های برش لیزر تأثیر می گذارد؟
عوامل موثر بر کیفیت برش دستگاه های برش لیزری شامل سرعت برش، موقعیت فوکوس، گاز کمکی، توان خروجی لیزر و ویژگی های قطعه کار و ... می باشد که در ادامه به تفصیل مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت.
1. یکی از عوامل موثر بر کیفیت برش دستگاه های برش لیزر: قدرت خروجی لیزر.
دستگاه برش لیزر از خروجی پرتو لیزر توسط موج پیوسته انرژی تولید می کند. اندازه توان لیزر و انتخاب حالت بر کیفیت برش تاثیر می گذارد. در عملیات واقعی، معمولاً برای برآوردن نیازهای برش مواد ضخیم تر، به توان بالاتر تنظیم می شود. الگوی پرتو (توزیع انرژی پرتو در سطح مقطع) در این نقطه اهمیت بیشتری دارد. چگالی توان بالاتر در نقطه کانونی به دست می آید و کیفیت برش بهتر در شرایط توان کمتر از بالا به دست می آید. این الگو در طول عمر مفید لیزر سازگار نیست. وضعیت اپتیک، تغییرات ظریف در مخلوط گاز عامل لیزر، و نوسانات جریان همگی می توانند بر مکانیسم حالت تأثیر بگذارند.
2. دومین عامل موثر بر کیفیت برشبرش لیزریدستگاه: تنظیم موقعیت فوکوس؛
موقعیت نسبی نقطه کانونی و سطح قطعه کار به ویژه برای اطمینان از کیفیت برش مهم است. در بیشتر موارد، موقعیت کانونی فقط در سطح قطعه کار یا کمی زیر سطح هنگام برش است. در طول کل فرآیند برش، اطمینان از ثابت بودن موقعیت نسبی کانون و قطعه کار شرط مهمی برای به دست آوردن کیفیت برش پایدار است. هنگامی که فوکوس در موقعیت بهتری قرار می گیرد، قسمت کوچکتر است، راندمان بالاتر است و سرعت برش بهتر می تواند به نتایج برش بهتری دست یابد. در بیشتر کاربردها، فوکوس پرتو درست در زیر نازل تنظیم می شود. فاصله بین نازل و سطح قطعه کار به طور کلی حدود 1.5 میلی متر است.
پس از فوکوس شدن پرتو لیزر، اندازه نقطه متناسب با فاصله کانونی لنز است. پس از فوکوس پرتو توسط یک لنز با فاصله کانونی کوتاه، اندازه نقطه کوچک است، و چگالی توان در نقطه کانونی بالا است، که برای برش مواد بسیار مفید است. نقطه ضعف این است که عمق کانونی بسیار کوتاه است و حاشیه تنظیم کم است. مناسب برای برش با سرعت بالا مواد نازک. لنز بلند تله فوتو دارای عمق کانونی بیشتر و چگالی توان کافی است که برای برش قطعات ضخیم مناسب تر است.
3. عامل سوم موثر بر کیفیت برش دستگاه برش لیزر: سرعت برش.
سرعت برش مواد متناسب با چگالی توان لیزر است، یعنی افزایش چگالی توان باعث افزایش سرعت برش می شود. سرعت برش با چگالی (وزن مخصوص) و ضخامت ماده برش شده نسبت معکوس دارد. هنگامی که سایر پارامترها بدون تغییر باقی می مانند، عوامل افزایش سرعت برش عبارتند از: افزایش قدرت (در محدوده معینی مانند 500-2000W). بهبود حالت پرتو (مانند حالت درجه بالا به حالت درجه پایین تا TEM00). کاهش اندازه نقطه متمرکز (مانند استفاده از یک لنز با فاصله کانونی کوتاه برای فوکوس). برش مواد با انرژی تبخیر اولیه کم (مانند پلاستیک، پلکسی و غیره)؛ برش مواد با چگالی کم (مانند کاج سفید و غیره)؛ برش مواد نازک
4. چهارمین عامل موثر بر کیفیت برشبرش لیزریدستگاه: فشار گاز کمکی؛
برش مواد توسطبرش لیزریماشین نیاز به استفاده از گاز کمکی دارد و فشار گاز یک عامل بسیار مهم است. گاز کمکی به صورت هم محور با پرتو لیزر خارج می شود و از لنز در برابر آلودگی محافظت می کند و سرباره را در پایین ناحیه برش از بین می برد. برای مواد غیر فلزی و برخی از مواد فلزی، از هوای فشرده یا گاز بی اثر برای پردازش مواد ذوب شده و تبخیر شده استفاده کنید و در عین حال سوزش بیش از حد در ناحیه برش را مهار کنید.
برای اکثر برش های لیزری فلزات، از گاز فعال (تا زمانی که O2 باشد) برای ایجاد یک واکنش گرمازا اکسیداتیو با فلز داغ استفاده می شود. این قسمت از گرمای اضافی می تواند سرعت برش را 1/3 تا 1/2 افزایش دهد. هنگام برش مواد نازک با سرعت بالا، فشار گاز بالاتری برای جلوگیری از چسبیدن سرباره به پشت برش مورد نیاز است (سرباره چسبنده داغ روی قطعه کار نیز می تواند به لبه برش آسیب برساند). هنگامی که ضخامت ماده افزایش می یابد یا سرعت برش کند است، فشار گاز باید به طور مناسب کاهش یابد. برای جلوگیری از یخ زدگی لبه برش پلاستیک، بهتر است با فشار گاز کمتری برش دهید.