Wstęp
W dziedzinie przetwarzania laserowego maszyny do cięcia laserowego były szeroko stosowane w wielu branżach ze względu na ich zalety, takie jak wysoka precyzja, wysoka prędkość i przetwarzanie niekonaktowe ., jednak w przypadku materiałów o bardzo refleksyjnym, srebrne, stroje, stałe w obrocie, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, posy, pose, pose, pose, posy, posy, pose, posy. W procesie cięcia laserowego ze względu na ich wysoką współczynnik współczynnika współczynnika lasera i dobrą przewodność cieplną . dogłębne badanie wpływu wysoko odblaskowych materiałów na efekt cięcia maszyn do cięcia laserowego ma duże znaczenie dla rozszerzenia zakresu aplikacji technologii cięcia laserowego, poprawy jakości przetwarzania i wydajności .}
Charakterystyka wysoko odblaskowych materiałów i ich wpływ na wchłanianie laserowe
Podstawowe cechy materiałów o bardzo odblaskowych
Materiały wysoce odblaskowe zwykle mają niską rezystywność, co powoduje niską szybkość absorpcji laserowej ., na przykład ranga miedzi i aluminium wśród góry w przewodności elektrycznej wśród wspólnych metali . w temperaturze pokojowej, szybkość absorpcji czerwonej miedzi do lasera w podczerwieni wynosi około 5%{3} w tym samym czasie, w tym samym czasie, również znaczący wpływ na silny wpływ w LASer w LASER w LASER wynosi również Ważny wpływ na LASER w LASER. Odbicie . Im gładsza powierzchnia, tym silniejsze odbicie lasera . Na przykład zdolność odblaskowa zwykłej stali nierdzewnej szczotkowanej jest stosunkowo słaba, ale gdy powierzchnia osiągnie efekt lustrzaka, spowoduje oczywiste odbicie podczas przetwarzania lasera . instalacja, a absorpcja materiałów do Laser z lasem będzie się różnić z ich efektem lustra, powoduje oczywiste odbicie Laser stany . Szybkość absorpcji metali stałych do lasera jest ogólnie niska, ale znacznie wzrośnie po stopieniu w stan ciekłego ., gdy czerwona miedź jest podgrzewana w pobliżu jej temperatury topnienia, szybkość absorpcji może osiągnąć około 20%.}
Charakterystyka absorpcji materiałów wysoce odblaskowych przy różnych laserach długości fali
Different materials have significantly different absorption rates for light of different wavelengths. Take copper (Cu) and silver (Ag) as examples. For fiber lasers with a wavelength of 1070nm, they are typical highly reflective materials, with an extremely low absorption rate, much lower than that of iron (Fe) and steel (Steel). However, their absorption Szybkość jest stosunkowo wyższa, gdy jest narażona na lasery w stanie stałym . Laser emitowany przez laser co₂ znajduje się w paśmie podczerwieni (zwykle 10 . 6um), które wybija się dobrze w wielu polach aplikacji przemysłowej, ale nie jest idealny do przetwarzania wysoko refleksyjnych metali w specjalnych pasmach. to wskazuje, że wybranie odpowiedniego źródła LAS jest idealnie nadaje się do przetwarzania. Kluczowe dla zwiększenia wchłaniania materiałów o wysoce odblaskowej do lasera i poprawy efektu cięcia.
Wiele wpływów wysoce odblaskowych materiałów na efekt cięcia maszyn do cięcia laserowego
Zmniejszenie jakości cięcia
Problemy z żużem i burra
Podczas cięcia wysoko odblaskowych materiałów, ze względu na niewystarczające wchłanianie lasera przez materiały, ciepło wytworzone podczas procesu cięcia nie jest wystarczające, aby w pełni stopić i odparować materiały, co powoduje utworzenie żucia na dole powierzchni cięcia . w tym samym czasie, gdy niekompletnie roztopione materiały, pod dmuchaniem gazu Auxilary, może tworzyć krawędź {. w tym samym czasie, gdy w tym samym czasie, gdy, w tym momencie, w tym przykładu, w tym przykładu, gdy, kiedy, w tym, gdy, w tym przykładu, gdy, kiedy, w tym przykładu, kiedy, w tym, gdy, kiedy, w tym przykładu, kiedy, kiedy. Używając zwykłej maszyny do cięcia laserowego do cięcia miedzianych materiałów, często występuje oczywiste żucie na dnie kroju, a burr na krawędzi tnącej są stosunkowo szorstkie, poważnie wpływają na płaskość i gładkość powierzchni cięcia .
Niespójna szerokość cięcia
Refleksja i przewodzenie cieplne materiałów o bardzo odblaskowych materiałów do lasera powodują rozkład energii laserowej na powierzchni materiału nierównomierne, prowadząc w ten sposób do niespójnych szerokości cięcia . podczas procesu cięcia, sytuacje, takie jak szersza górna część i węższa dolna część cięcia lub znaczącej zmiany lokalnej szerokiej, mogą wystąpić . To nie tylko wpływa na stroje, ale może nawet przetwarzać produkty do pomiaru, dzięki pomiarowi produktu do pomiaru niektórych części do pomiaru niektórych części do pomiaru niektórych części do pomiaru niektórych części do pomiaru niektórych części do pomiaru niektórych części dla niektórych części dla niektórych części dla niektórych części dla niektórych części dla niektórych części dla niektórych części dla niektórych części dla niektórych części dla niektórych części. Niezwykle wysokie wymagania dotyczące dokładności wymiarowej .
Ekspansja strefy dotkniętej ciepłem
Dobra przewodność cieplna materiałów o wysokiej odblaskowej powoduje, że ciepło wytwarzane podczas procesu cięcia laserowego szybko rozprzestrzeniają się na otaczające obszary, rozszerzając zakres strefy dotkniętej ciepłem . Struktura i właściwości materiałów w strefie dotkniętej ciepłem strefy może się zmienić, takie jak zmniejszenie twardości i stężenie w twardości .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. strefy dotkniętej ciepłem może prowadzić do spadku właściwości mechanicznych materiałów, co wpływa na żywotność produktów .
Zmniejszenie wydajności cięcia
Niska szybkość wykorzystania energii spowodowana niskim wskaźnikiem absorpcji
Niska szybkość wchłaniania materiałów o wysokiej odblaskowej do lasera oznacza, że duża ilość energii laserowej jest odbijana i nie może być skutecznie stosowana do cięcia materiału, co powoduje niską szybkość wykorzystania energii maszyny do cięcia laserowego . W celu osiągnięcia cięcia materiału, konieczne jest zwiększenie mocy lasera lub wydłużenie czasu cięcia, co niewłaściwe zmniejsza cięcie cięcia .}}}}}} na przykład, na przykład, w celu zwiększenia zasilania lasera i przedłużenia na szczycie i stroju i stroju, gdy jest to, gdy scina i strój i streśnia, gdy streśnia i streśnia, gdy Siega Kopita i strojowa, gdy jest ono na przykład i streśnia. Materiały o tej samej grubości, moc laserowa wymagana do cięcia miedzianych materiałów jest często wyższa, a prędkość cięcia jest znacznie wolniejsza .
Ograniczenie prędkości cięcia
Due to problems such as incomplete penetration and dross formation during the laser cutting of highly reflective materials, in order to ensure the cutting quality, the cutting speed has to be reduced. An excessively slow cutting speed not only prolongs the processing time of a single workpiece but also reduces the overall production efficiency. For example, when cutting thick plates of highly reflective materials, the cutting speed may be only a fraction of that when cutting Zwykłe materiały metalowe .
Zwiększone zużycie sprzętu
Uszkodzenie lasera spowodowane odlanym światłem
Kiedy laser napromieniuje powierzchnię wysoko odblaskowych materiałów, większość energii zostanie odbita . Te odbijane promienie światła mogą powrócić do wnętrza lasera i uszkodzić komponenty optyczne lasera, takie jak uszkodzenie lusterek rezonatora lasera i wpływ na działanie lasera i wpływając na wydajność lasera diodowego. Offane światło może nawet spowodować, że laser ma niestabilne wyjście światła lub zatrzymywać emitujące światło .
Zwiększone obciążenie systemu pomocniczego
W celu przezwyciężenia niekorzystnych skutków wysoko odblaskowych materiałów na cięcie laserowe, zwykle konieczne jest zwiększenie natężenia przepływu i ciśnienia gazu pomocniczego, aby zdmuchnąć żużel i poprawić jakość cięcia . W tym samym czasie zwiększy to obciążenie na wysokim systemie. Materiały, wyższe wymagania są również przedstawione dla systemu chłodzenia sprzętu . Długoterminowe działanie o wysokim obciążeniu systemu chłodzenia jest również podatne na awarie .
Strategie radzenia sobie z wyzwaniami związanymi z cięciem wysoko odblaskowych materiałów
Optymalizacja sprzętu laserowego
Przyjęcie laserów nowej
Opracowanie laserów nowych typu dla materiałów o bardzo odblaskowych jest jednym z kluczowych rozwiązań problemu ., długość fali niebieskich laserów zwykle waha się od 400 - 500 nm . w porównaniu z tradycyjnymi laserami w podczerwieni, wysoce refleksyjne materiały mają wyższą wskaźnik absorpcji dla niebieskiego światła. Półprzewodniki Blue Lasers wprowadzone przez Guangdong Hard Technology Innovation Research Institute of Guangdong-Hong-Macao Greater Bay Area działają dobrze w spawaniu spawalniczym, okładzinowym i przetwarzaniu materiałów o wysokiej jakości materiałach, które wymagane jest do używania Błękitnego Lasera, takie jak Laser to tylko jeden-tenten Jedną piątą konwencjonalnego lasera na podczerwień i „spawania wolnego od spostrzeżeń” można osiągnąć . Prędkość spawania jest co najmniej 8 razy szybsza niż w przypadku laserów podczerwieni .
Optymalizacja głowicy wyjściowej światłowodowej
W maszynach laserowych światłowodowych laser odbity spowodowany silnie odblaskowymi materiałami może uszkodzić wyjściową optyczną głowicę kabla . laser Raycus, przyjął nową głowicę wyjściową QBH, dodając etap odbijanego urządzenia do usuwania światła na podstawie pierwotnej podstawy, które może rozebrać refleksję odbiorczy, która może rozebrać się zbiorcza, która może rozebrać się zbiorcza, która może rozebrać się zbiorcza IT, która może rozebrać się zza IT. Wpływ termiczny na głowicę wyjściową kabla optycznego . Po ścisłych testach spawania powierzchni miedzi, podstawowe elementy lasera RFL-A1500D wyposażone w tę głowę wyjściową mogą nadal utrzymywać normalną temperaturę roboczą w środowisku światła o wysokiej skłonności, skutecznie weryfikując jego wydajność .}
Dostosowanie parametrów procesu
Kontrola mocy laserowej i energii
According to the characteristics of highly reflective materials, appropriately increasing the laser power can increase the absorption of materials to laser and improve the cutting efficiency. However, too high a laser power may cause excessive melting and vaporization of the materials, resulting in more splashes and dross. Therefore, it is necessary to precisely control the laser power and energy to achieve the best cutting effect while ensuring the cutting Jakość . Na przykład podczas cięcia wysoko odblaskowych materiałów o różnych grubościach określ odpowiednia energia lasera i energia impulsu poprzez eksperymenty, aby osiągnąć dobrą jakość cięcia i wydajność .
Optymalizacja prędkości i częstotliwości cięcia
Dostosowanie prędkości i częstotliwości cięcia jest również ważnym sposobem na poprawę efektu cięcia materiałów o bardzo odblaskowych . Jeśli prędkość cięcia jest zbyt szybka, materiały nie mogą w pełni pochłonąć energii lasera, a problemy, takie jak niekompletna penetracja i powstawanie drogi, mogą nastąpić ., jeśli prędkość cięcia jest zbyt wolna, poprowadzą do rozszerzenia strefy cieplnej i upadek {.} Jednocześnie rozsądne dostosowanie częstotliwości impulsu lasera może kontrolować proces topnienia i odparowywania materiałów oraz zmniejszyć wytwarzanie burr i drosów . w rzeczywistym przetwarzaniu, konieczne jest zoptymalizowanie kombinacji prędkości cięcia i częstotliwości poprzez eksperymenty według grubości, materialne właściwości materiałów i wydajność sprzętu Laser
Zastosowanie środków pomocniczych
Wybór i kontrola gazu pomocniczego
Podczas cięcia wysoko odblaskowych materiałów dodanie odpowiedniego gazu pomocniczego może znacznie poprawić efekt cięcia . gaz pomocniczy reaguje chemicznie z materiałami w wysokich temperaturach . na przykład, gdy tlen jest używany jako gaz pomocniczy, może przejść exototermiczną reakcję chemiczną z metaliami, odgrywając rolę w promowaniu kombinacji i stałej. W pewnym stopniu może poprawić jakość powierzchni cięcia i zapobiec utlenianiu ., gaz pomocniczy może również pomóc zdmuchnąć żupie w obszarze cięcia, wyczyścić szew cięcia i chłodzić obszar w pobliżu szczeliny, aby chronić obiektyw ogniskowy . Wybór odpowiedniego ciśnienia gazu i przepływu jest kluczowe Dopasowanie różnych parametrów gazu pomocniczego .
Wstępne obróbka materiałów
Wykonując wstępne obróbkę powierzchniowe na wysoko odblaskowych materiałach, takich jak wybuch piaskowania i szorstka, może zmniejszyć współczynnik współczynnika powierzchni materiałów i zwiększyć ich szybkość absorpcji laserowej . poprzez wstępne obróbkę powierzchniowe, niewielkie konstrukcje wklęsłe konstrukcyjne są tworzone na powierzchni materiałowej . ifradatate Laser Irradatiat. Na przykład możliwość wchłaniania materiałów do wchłaniania lasera . po piaskowaniu płyty aluminiowej, jego szybkość absorpcji lasera jest znacznie zwiększona, a efekt cięcia jest znacznie ulepszony .
Wniosek
Ze względu na ich unikalne właściwości fizyczne materiały o bardzo odblaskowym mają wiele negatywnych wpływów na efekt cięcia maszyn do cięcia laserowego, w tym zmniejszenie jakości cięcia, zmniejszenie wydajności cięcia i zwiększone zużycie sprzętu . jednak poprzez optymalizację sprzętu laserowego, takie jak przyjęcie laserów nowościowych i optymalizację głowic wyjściowych błonnika; Rozsądna regulacja parametrów procesu, precyzyjnie kontrolująca moc lasera, energię, prędkość cięcia i częstotliwość; oraz zastosowanie skutecznych pomiarów pomocniczych, takich jak wybór odpowiednich gazów pomocniczych i wykonywanie wstępnej obróbki powierzchni na materiałach, możliwe jest przezwyciężenie problemów cięcia spowodowanych przez wysoko odblaskowe materiały i osiągnąć stosunkowo idealny efekt cięcia .
Dzięki ciągłemu rozwojowi i innowacjom technologii uważa się, że więcej przełomów zostanie osiągnięte w dziedzinie cięcia laserowego wysoce odblaskowych materiałów w przyszłości, dodatkowo rozszerzając zakres aplikacji technologii cięcia laserowego i promowanie rozwoju powiązanych branż .
-- Rayther Laser Jack Sun --