Dažādas lāzera griešanas mašīnas griešanas metodes

Lāzera griešana ir bezkontakta apstrādes metode ar augstu enerģiju un labu blīvuma vadāmību. Lāzera plankums ar augstu enerģijas blīvumu veidojas pēc lāzera staru fokusēšanas, kam ir daudzas īpašības, ja to izmanto griešanā. Ir četri dažādi lāzera griešanas veidi, lai risinātu dažādas situācijas.

1. Izkausēšanas griešana 

Lāzera kausēšanas griešanā izkausētais materiāls tiek izmests ar gaisa plūsmu pēc tam, kad sagatave ir izkausēta lokāli. Tā kā materiāla pārnešana notiek tikai šķidrā stāvoklī, šo procesu sauc par lāzera kausēšanas griešanu.
Lāzera stars ar augstas tīrības pakāpes inertu griešanas gāzi liek izkausētajam materiālam atstāt spraugu, bet pati gāze griešanā nav iesaistīta. Lāzera kausēšanas griešana var iegūt lielāku griešanas ātrumu nekā gazifikācijas griešana. Gazifikācijai nepieciešamā enerģija parasti ir lielāka nekā enerģija, kas nepieciešama materiāla kausēšanai. Lāzera kausēšanas griešanā lāzera stars tiek absorbēts tikai daļēji. Maksimālais griešanas ātrums palielinās, palielinoties lāzera jaudai, un samazinās gandrīz apgriezti, palielinoties plāksnes biezumam un materiāla kušanas temperatūrai. Noteiktas lāzera jaudas gadījumā ierobežojošais faktors ir gaisa spiediens spraugā un materiāla siltumvadītspēja. Dzelzs un titāna materiāliem, izkausējot ar lāzeru, var iegūt neoksidācijas iecirtumus. Tērauda materiāliem lāzera jaudas blīvums ir no 104w / cm2 līdz 105W / cm2.

2. Tvaicēšanas griešana

Lāzera gazifikācijas griešanas procesā materiāla virsmas temperatūras paaugstināšanās ātrums līdz vārīšanās temperatūrai ir tik ātrs, ka var izvairīties no kušanas, ko izraisa siltuma vadīšana, tāpēc daži materiāli iztvaiko tvaikos un pazūd, un daži materiāli tiek izpūsti no griešanas šuves apakšdaļa ar papildu gāzes plūsmu kā izplūdes gāze. Šajā gadījumā ir nepieciešama ļoti liela lāzera jauda.

Lai novērstu materiāla tvaiku kondensāciju uz spraugas sienas, materiāla biezums nedrīkst būt daudz lielāks par lāzera stara diametru. Tāpēc šis process ir piemērots tikai tādiem lietojumiem, kur jāizvairās no kausētu materiālu izvadīšanas. Faktiski šo procesu izmanto tikai ļoti nelielā dzelzs sakausējumu izmantošanas jomā.

Šo procesu nevar izmantot tādiem materiāliem kā koks un daži keramikas izstrādājumi, kas nav izkusuši un, visticamāk, neļaus materiāla tvaikiem atkal apvienoties. Turklāt šiem materiāliem parasti ir jāpanāk biezāks griezums. Lāzera gazifikācijas griešanā optimālais staru fokusēšana ir atkarīga no materiāla biezuma un staru kvalitātes. Lāzera jaudai un iztvaikošanas siltumam ir tikai zināma ietekme uz optimālo fokusa stāvokli. Maksimālais griešanas ātrums ir apgriezti proporcionāls materiāla gazifikācijas temperatūrai, ja plāksnes biezums ir fiksēts. Nepieciešamais lāzera jaudas blīvums ir lielāks par 108W / cm2 un ir atkarīgs no materiāla, griešanas dziļuma un staru fokusa stāvokļa. Ja plāksne ir noteikta biezuma, pieņemot, ka ir pietiekama lāzera jauda, ​​maksimālo griešanas ātrumu ierobežo gāzes strūklas ātrums.

3. Kontrolēta lūzuma griešana

Trausliem materiāliem, kurus viegli sabojāt ar karstumu, ātru un kontrolējamu griešanu ar lāzera staru sildīšanu sauc par kontrolētu lūzuma griešanu. Šī griešanas procesa galvenais saturs ir: lāzera stars silda nelielu trausla materiāla laukumu, kas izraisa lielu termisko gradientu un nopietnas mehāniskas deformācijas šajā zonā, kā rezultātā materiālā rodas plaisas. Kamēr tiek saglabāts vienmērīgs sildīšanas gradients, lāzera stars var vadīt plaisu veidošanos jebkurā vēlamajā virzienā.

4. Oksidācijas kušanas griešana (lāzera liesmas griešana)

Parasti kausēšanai un griešanai izmanto inertu gāzi. Ja tā vietā tiek izmantots skābeklis vai cita aktīva gāze, materiāls tiks aizdedzināts lāzera staru apstarošanas rezultātā, un intensīvas ķīmiskās reakcijas ar skābekli dēļ tiks radīts cits siltuma avots, lai materiālu vēl vairāk sildītu, ko sauc par oksidācijas kušanu un griešanu .

Šī efekta dēļ tāda paša biezuma strukturālā tērauda griešanas ātrums var būt augstāks nekā kausējamā griešana. No otras puses, griezuma kvalitāte var būt sliktāka nekā kausējuma griešana. Faktiski tas radīs plašākas spraugas, acīmredzamu raupjumu, paaugstinātu siltuma ietekmēto zonu un sliktāku malu kvalitāti. Lāzera griešana ar liesmu nav piemērota precīzu modeļu un asu stūru apstrādei (pastāv asu stūru sadedzināšanas risks). Pulsa režīma lāzerus var izmantot, lai ierobežotu termiskos efektus, un lāzera jauda nosaka griešanas ātrumu. Noteiktas lāzera jaudas gadījumā ierobežojošais faktors ir skābekļa padeve un materiāla siltumvadītspēja.


Ievietošanas laiks: 2020. gada 21. decembris