Pjovimas lazeriu yra tikslus ir efektyvus gamybos procesas, kurio metu medžiagoms pjauti naudojamas nematomas šviesos spindulys, suteikiantis daug pranašumų, palyginti su tradiciniais mechaniniais pjovimo metodais. Dėl didelio tikslumo, greito pjovimo greičio ir galimybės pjauti sudėtingas formas lazerinis pjovimas palaipsniui pakeičia tradicinius metalo pjovimo būdus.
-
Lazerinio pjovimo įrangos sudėtis
Pjovimo lazeriu mašiną sudaro keli pagrindiniai komponentai, įskaitant lazerio generatorių, spindulių tiekimo sistemą, skaitmeninio valdymo judesio sistemą, automatinio fokusavimo pjovimo galvutę, darbo stalą ir aukšto slėgio dujų tiekimo sistemą. Pjovimo lazeriu procesui įtakos turi įvairūs parametrai, vieni priklauso nuo lazerinio generatoriaus ir mašinos techninių charakteristikų, kiti – kintami.
-
Pagrindiniai pjovimo lazeriu parametrai
Norint pasiekti optimalius pjovimo rezultatus, būtina suprasti šiuos pagrindinius parametrus:
1. Spindulio režimas
Spindulio režimas, dar žinomas kaip Gauso režimas, yra idealus pjovimo režimas, paprastai naudojamas mažos galios lazeriniuose generatoriuose (<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| Lentelė. 1 įprastų medžiagų vienmodžio lazerinio pjovimo proceso parametrai | |||||
| Medžiaga | Storis (mm) | Pagalbinės dujos | Pjovimo greitis (cm/min) | Plyšio plotis (mm) | Lazerio galia (w) |
| Mažai anglies plienas | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Nerūdijančio plieno keptuvė | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| Titano lydinys | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| Organinis skaidrus stiklas | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| Aliuminio oksidas | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| Poliesterio kilimas | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| Medvilninis audinys (daugiasluoksnis) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| Kartonas | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Gofruotas kartonas | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Kvarcinis stiklas | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Polipropilenas | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| Polistirenas | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| Kietas polivinilchloridas | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| Pluoštu sustiprintas plastikas | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| Mediena (fanera) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| Mažai anglies plienas | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| Nerūdijantis plienas | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| Fanera | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| Lentelė. 2 įprastų medžiagų kelių režimų lazerinio pjovimo parametrai | ||||
| Medžiagos | Plokštės storis (mm) | Pjovimo greitis (cm/min) | Plyšio plotis (mm) | Lazerio galia (kw) |
| Aliuminis | 12 | 230 | 1 | 15 |
| Anglinio plieno | 6 | 230 | 1 | 15 |
| Nerūdijantis plienas (0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| Boro/epoksidinis kompozitas | 8 | 165 | 1 | 15 |
| Pluošto/epoksidiniai kompozitai | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| Fanera | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Plexiglas | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Stiklas | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| Betono | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. Lazerio galia
Reikiama lazerio galia priklauso nuo pjaunamos medžiagos, medžiagos storio ir pjovimo greičio reikalavimų. Lazerio galia labai paveikia pjovimo storį, greitį ir pjūvio plotį. Paprastai didinant lazerio galią galima pjauti storesnes medžiagas, padidinti pjovimo greitį ir didesnį pjūvio plotį.
3. Fokusavimo padėtis
Fokusavimo padėtis turi didelę įtaką pjūvio pločiui. Paprastai židinys nustatomas maždaug 1/3 medžiagos storio žemiau paviršiaus, todėl pasiekiamas didžiausias pjovimo gylis ir minimalus pjūvio plotis.
4. Židinio nuotolis
Pjaunant storas plienines plokštes, norint pasiekti kokybišką vertikalų pjovimo paviršių, rekomenduojamas didesnis židinio nuotolis. Didesnis židinio nuotolis lemia didesnį pluošto skersmenį, sumažinant galios tankį ir pjovimo greitį. Norint išlaikyti pastovų pjovimo greitį, būtina padidinti lazerio galią. Pjaunant plonas plokštes, pirmenybė teikiama trumpesniam židinio nuotoliui, todėl spindulio skersmuo mažesnis, galios tankis didesnis ir pjovimo greitis didesnis.
5. Pagalbinės dujos
Deguonis dažniausiai naudojamas kaip pagalbinės dujos pjaunant mažai anglies turintį plieną, nes jame naudojama geležies ir deguonies degimo reakcija, kad pagerintų pjovimo procesą, todėl pjovimo greitis yra greitesnis ir pjūviai kokybiški. Pagalbinių dujų slėgis turi įtakos pjovimo procesui, o didesnis slėgis padidina kinetinę energiją ir šlako pašalinimo galimybes.
6. Purkštuko struktūra
Purkštuko struktūra ir angos dydis taip pat turi įtakos pjovimo lazeriu kokybei ir efektyvumui. Dėl skirtingų pjovimo reikalavimų reikia naudoti skirtingus purkštukus. Įprastos purkštukų formos yra apskritos, kūginės ir stačiakampės formos. Pjovimo lazeriu metu paprastai naudojamas bendraašis (dujų srautas ir šviesos ašis sulygiuotas) pūtimas, o atstumo tarp purkštuko išėjimo ir ruošinio paviršiaus ({{0}}.5-2,0 mm) valdymas užtikrina stabilų pjovimą. procesas.
| Lentelė. 3 įprastinių metalinių medžiagų pjovimo lazeriu proceso parametrų pavyzdžiai |
||||
| Medžiaga | Storis mm | Pagalbinės dujos | Pjovimo greitis cm/min | Lazerio galia kW |
| Mažai anglies dioksido į aplinką išskiriantis plienas | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| Nerūdijantis plienas | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| Titano lydinys | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
