Metoda të ndryshme të prerjes së makinës prerëse me lazer

Prerja me lazer është një metodë e përpunimit pa kontakt me energji të lartë dhe kontrollueshmëri të mirë të densitetit. Pika lazer me densitet të lartë energjie formohet pasi fokusohet rrezja lazer, e cila ka shumë karakteristika kur përdoret në prerje. Ekzistojnë katër mënyra të ndryshme të prerjes me lazer për t'u marrë me situata të ndryshme.

1. Shkrirja e prerjes 

Në prerjen me shkrirjen lazer, materiali i shkrirë nxirret me anë të rrjedhës së ajrit pasi pjesa e punës të jetë shkrirë në vend. Për shkak se transferimi i materialit ndodh vetëm në gjendjen e tij të lëngshme, ky proces quhet prerje me shkrirjen me lazer.
Rrezja lazer me gaz pastërtie të pastërtisë së lartë bën që materiali i shkrirë të largohet nga çarja, ndërsa vetë gazi nuk është i përfshirë në prerje. Prerja me shkrirjen me lazer mund të marrë shpejtësi më të madhe të prerjes sesa prerja e gazifikimit. Energjia e kërkuar për gazifikim është zakonisht më e lartë se energjia e kërkuar për të shkrirë materialin. Në prerjen e shkrirjes me lazer, rrezja e lazerit absorbohet vetëm pjesërisht. Shpejtësia maksimale e prerjes rritet me rritjen e fuqisë lazer, dhe zvogëlohet pothuajse anasjelltas me rritjen e trashësisë së pllakës dhe temperaturës së shkrirjes së materialit. Në rastin e një fuqie të caktuar lazeri, faktori kufizues është presioni i ajrit në çarje dhe përçueshmëria termike e materialit. Për materialet e hekurit dhe titanit, prerja e shkrirjes me lazer mund të marrë nivele jo oksidimi. Për materialet e çelikut, dendësia e fuqisë lazer është midis 104w / cm2 dhe 105W / cm2.

2. Prerja e avullimit

Në procesin e prerjes së gazifikimit me lazer, shpejtësia e temperaturës së sipërfaqes së materialit në temperaturën e pikës së vlimit është aq e shpejtë saqë mund të shmangë shkrirjen e shkaktuar nga përcjellja e nxehtësisë, kështu që disa materiale avullojnë në avull dhe zhduken, dhe disa materiale fryhen nga fundi i qepjes së prerjes nga rrjedha e gazit ndihmës si nxjerrje. Në këtë rast kërkohet fuqi shumë e lartë lazer.

Për të parandaluar kondensimin e avullit të materialit në murin e çarjes, trashësia e materialit nuk duhet të jetë shumë më e madhe se diametri i rrezes lazer. Ky proces është pra i përshtatshëm vetëm për aplikime ku eliminimi i materialeve të shkrirë duhet të shmanget. Në fakt, procesi përdoret vetëm në një fushë shumë të vogël të përdorimit të lidhjeve me bazë hekuri.

Procesi nuk mund të përdoret për materiale të tilla si druri dhe disa qeramika, të cilat nuk janë në gjendje të shkrirë dhe nuk ka gjasa të lejojnë që avujt e materialit të rikombinohen. Përveç kësaj, këto materiale zakonisht duhet të arrijnë një prerje më të trashë. Në prerjen e gazifikimit me lazer, përqendrimi optimal i rrezes varet nga trashësia e materialit dhe cilësia e rrezes. Fuqia lazer dhe nxehtësia e avullimit kanë vetëm një efekt të caktuar në pozicionin optimal të fokusit. Shpejtësia maksimale e prerjes është në përpjesëtim të kundërt me temperaturën e gazifikimit të materialit kur trashësia e pllakës është e fiksuar. Dendësia e kërkuar e fuqisë lazer është më e madhe se 108W / cm2 dhe varet nga materiali, thellësia e prerjes dhe pozicioni i fokusit të rrezes. Në rastin e një trashësie të caktuar të pllakës, duke supozuar se ka fuqi të mjaftueshme lazer, shpejtësia maksimale e prerjes kufizohet nga shpejtësia e avionit të gazit.

3. Prerja e kontrolluar e thyerjes

Për materialet e brishta që dëmtohen lehtë nga nxehtësia, prerja me shpejtësi të lartë dhe e kontrollueshme nga ngrohja me rreze lazer quhet prerje e kontrolluar e thyerjeve. Përmbajtja kryesore e këtij procesi të prerjes është: rrezja e lazerit ngroh një zonë të vogël të materialit të brishtë, i cili shkakton një gradient të madh termik dhe deformim serioz mekanik në këtë zonë, duke çuar në formimin e çarjeve në material. Përderisa ruhet gradienti i njëtrajtshëm i ngrohjes, rrezja lazer mund të udhëheqë krijimin e çarjeve në çdo drejtim të dëshiruar.

4. Prerja e shkrirjes së oksidimit (prerja e flakës me lazer)

Në përgjithësi, gazi inert përdoret për shkrirjen dhe prerjen. Nëse oksigjeni ose gazi tjetër aktiv përdoret në vend të tij, materiali do të ndizet nën rrezatimin e rrezes lazer dhe një burim tjetër nxehtësie do të gjenerohet për shkak të reaksionit kimik intensiv me oksigjenin për të ngrohur më tej materialin, i cili quhet shkrirja dhe prerja e oksidimit. .

Për shkak të këtij efekti, shkalla e prerjes së çelikut strukturor me të njëjtën trashësi mund të jetë më e lartë se ajo e prerjes së shkrirjes. Nga ana tjetër, cilësia e prerjes mund të jetë më e keqe se ajo e prerjes së shkrirjes. Në fakt, do të prodhojë çarje më të gjera, vrazhdësi të dukshme, rritje të zonës së prekur nga nxehtësia dhe cilësi më të keqe të skajit. Prerja e flakës me lazer nuk është e mirë në përpunimin e modeleve të sakta dhe qosheve të mprehta (ekziston rreziku i djegies së qosheve të mprehta). Lazerët e modalitetit të pulsit mund të përdoren për të kufizuar efektet termike, dhe fuqia e lazerit përcakton shpejtësinë e prerjes. Në rastin e një fuqie të caktuar lazeri, faktori kufizues është furnizimi me oksigjen dhe përçueshmëria termike e materialit.


Koha e postimit: 21 dhjetor -2020