Τα λέιζερ χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά για κοπή ήδη από τη δεκαετία του 1970. Όταν μια εστιασμένη δέσμη λέιζερ χτυπά ένα τεμάχιο εργασίας, η ακτινοβολούμενη περιοχή θερμαίνεται απότομα για να λιώσει ή να εξατμιστεί το υλικό. Μόλις η δέσμη λέιζερ διεισδύσει στο τεμάχιο εργασίας, ξεκινά η διαδικασία κοπής: η δέσμη λέιζερ κινείται κατά μήκος του περιγράμματος ενώ λιώνει το υλικό. Και αυτό είναι κοπή με λέιζερ!
Παράμετροι διαδικασίας τεχνολογίας κοπής λέιζερ
Η τεχνολογία κοπής με λέιζερ πρέπει να είναι γνωστή σε όλους. Η τεχνολογία κοπής με λέιζερ είναι μια μέθοδος επεξεργασίας που χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ υψηλής-ενέργειας-πυκνότητας για την ακριβή κοπή υλικών. Χρησιμοποιείται ευρέως στην επεξεργασία μεταλλικών και μη{4}}υλικών. Ο πιο συνηθισμένος εξοπλισμός κοπής με λέιζερ είναι οι μηχανές κοπής με λέιζερ.
Οι κύριες παράμετροι διαδικασίας της κοπής με λέιζερ περιλαμβάνουν την ισχύ λέιζερ κοπής, την ταχύτητα κοπής, το πάχος κοπής και τη ροή αερίου. Άλλοι παράγοντες, όπως η ποιότητα της δέσμης λέιζερ, η εστιακή απόσταση του φακού, η αποεστίαση και το ακροφύσιο, έχουν επίσης μεγάλη επίδραση στην κοπή με λέιζερ.
1. Ισχύς λέιζερ
Η ισχύς λέιζερ είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους μιας μηχανής κοπής λέιζερ. Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα κοπής και τόσο μεγαλύτερο το πάχος κοπής. Σε γενικές γραμμές, η ισχύς λέιζερ είναι η δύναμη του λέιζερ.
Όσον αφορά τις ιδιότητες του υλικού, εάν η επιφανειακή ανακλαστικότητα του υλικού είναι υψηλή, τότε όταν το λέιζερ ακτινοβολείται στην επιφάνεια του υλικού, περισσότερη ενέργεια θα ανακλάται πίσω αντί να απορροφάται από το υλικό για κοπή. Επομένως, για να εξασφαλιστεί επαρκής ενέργεια για την κοπή, πρέπει να αυξηθεί η ισχύς του λέιζερ. Ομοίως, εάν η θερμική αγωγιμότητα του υλικού είναι καλή, η θερμότητα που παράγεται από την ακτινοβολία λέιζερ θα μεταφερθεί γρήγορα στο εσωτερικό του υλικού, καθιστώντας δύσκολη την αύξηση της θερμοκρασίας της περιοχής κοπής σε ένα επίπεδο επαρκές για κοπή. Αυτή τη στιγμή, η ισχύς του λέιζερ πρέπει επίσης να αυξηθεί για να βελτιωθεί η απόδοση κοπής. Επιπλέον, η κοπή υλικών με υψηλά σημεία τήξης απαιτεί επίσης μεγαλύτερη ισχύ λέιζερ και πυκνότητα ισχύος. Επειδή τα υλικά με υψηλά σημεία τήξης απαιτούν περισσότερη ενέργεια για να λιώσουν ή να εξατμιστούν, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της κοπής.
2. Ταχύτητα κοπής
Κάτω από ορισμένες συνθήκες ισχύος, όταν το πάχος της πλάκας αυξάνεται, η δέσμη λέιζερ πρέπει να διεισδύσει σε βαθύτερα στρώματα υλικού για να ολοκληρωθεί η κοπή. Μελέτες έχουν δείξει ότι η σχέση μεταξύ της ταχύτητας κοπής και της τραχύτητας της επιφάνειας της κοπής δεν είναι μια απλή γραμμική σχέση, αλλά παρουσιάζει μια τάση αλλαγής σε σχήμα U-. Αυτό σημαίνει ότι για υλικά διαφορετικού πάχους πλάκας και διαφορετικές συνθήκες πίεσης αερίου κοπής, υπάρχει ένα βέλτιστο σημείο ταχύτητας κοπής. Όταν κόβετε με αυτή την ταχύτητα, η τιμή τραχύτητας της επιφάνειας κοπής μπορεί να ελαχιστοποιηθεί, δηλαδή η κοπή είναι η πιο ομαλή. Σε γενικές γραμμές, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα κοπής, τόσο μεγαλύτερη είναι η απαιτούμενη ισχύς.
Η ταχύτητα κοπής αναφέρεται στο μήκος που μπορεί να κόψει η μηχανή κοπής λέιζερ ανά λεπτό. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση. Η ταχύτητα κοπής της μηχανής κοπής λέιζερ σχετίζεται με τον τύπο, το πάχος, τη σκληρότητα κ.λπ. του υλικού, και επηρεάζεται επίσης από την ισχύ του λέιζερ και τη διάμετρο του σημείου.
3. Πάχος κοπής
Το πάχος κοπής αναφέρεται στο πάχος του υλικού που μπορεί να κόψει η μηχανή κοπής με λέιζερ. Οι παράγοντες που επηρεάζουν το πάχος κοπής περιλαμβάνουν:
Ισχύς εξοπλισμού: Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του εξοπλισμού, τόσο μεγαλύτερο είναι το πάχος που μπορεί να κοπεί.
Τύπος υλικού: Διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετική σκληρότητα, πυκνότητα και σκληρότητα, γεγονός που επηρεάζει το πάχος κοπής.
Τεχνολογία κοπής: Διαφορετικές τεχνολογίες κοπής (όπως λέιζερ, πίδακας νερού, πλάσμα) έχουν διαφορετικά μέγιστα πάχη κοπής.
Παράμετροι διαδικασίας κοπής: Όπως η ταχύτητα κοπής, η πίεση αερίου κ.λπ. θα επηρεάσουν επίσης το πάχος κοπής.
4. Πίεση αερίου
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής τήξης, η δέσμη λέιζερ θερμαίνει το υλικό στη θερμοκρασία τήξης και το αέριο που εμφυσάται αυτή τη στιγμή παίζει το ρόλο του φυσήματος του υγρού μετάλλου, σχηματίζοντας έτσι μια τομή. Η πίεση του αερίου πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να αφαιρεί αποτελεσματικά το λιωμένο μέταλλο και να διασφαλίζει τη συνέχεια της κοπής και τη διαύγεια της τομής. Ο ρυθμός ροής αερίου σχετίζεται επίσης με τη μορφή του ακροφυσίου. Διαφορετικές μορφές ακροφυσίων έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στα χαρακτηριστικά κατανομής και ροής του αερίου, επομένως ο ισχύων ρυθμός ροής αερίου θα είναι επίσης διαφορετικός. Κατά την επιλογή του ακροφυσίου και τη ρύθμιση του ρυθμού ροής αερίου, είναι απαραίτητο να ταιριάζει και να βελτιστοποιείται σύμφωνα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις κοπής και τις ιδιότητες του υλικού.
5. Δοκός
Η έξοδος λειτουργίας δέσμης από το λέιζερ είναι ζωτικής σημασίας για το αποτέλεσμα κοπής. Πειραματικές μελέτες έχουν δείξει ότι το πλάτος της τομής είναι σχεδόν ίσο με τη διάμετρο της κηλίδας λέιζερ κατά τη διάρκεια κοπής χωρίς-οξυγόνο-. Το μέγεθος του σημείου είναι ανάλογο με την εστιακή απόσταση του φακού εστίασης, δηλαδή όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η κηλίδα. όσο μικρότερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο μικρότερο είναι το σημείο. Ωστόσο, αν και ένας φακός μικρής εστιακής απόστασης μπορεί να αποκτήσει μικρότερο σημείο, το εστιακό του βάθος μειώνεται επίσης ανάλογα. Όσο μικρότερο είναι το εστιακό βάθος, τόσο πιο αυστηρή είναι η απαίτηση απόστασης από την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας μέχρι τον φακό. Η ποσότητα αποεστίασης έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ταχύτητα κοπής και στο βάθος κοπής και πρέπει να παραμείνει αμετάβλητη κατά τη διαδικασία κοπής. Γενικά, η ποσότητα αποεστίασης χρησιμοποιεί μια αρνητική τιμή, δηλαδή η εστιακή θέση τοποθετείται σε ένα σημείο κάτω από την επιφάνεια της πλάκας κοπής.
6. Ακροφύσιο
Το ακροφύσιο είναι ένα σημαντικό στοιχείο που επηρεάζει την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα της κοπής με λέιζερ. Η κοπή με λέιζερ χρησιμοποιεί γενικά ένα ομοαξονικό ακροφύσιο (ροής αέρα και ομόκεντρου οπτικού άξονα) και η διάμετρος εξόδου του ακροφυσίου πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με το πάχος του υλικού κοπής. Επιπλέον, η απόσταση από το ακροφύσιο μέχρι την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας έχει επίσης μεγάλη επίδραση στην ποιότητα κοπής. Για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα της διαδικασίας κοπής, αυτή η απόσταση πρέπει να παραμείνει αμετάβλητη.
Πρότυπο αξιολόγησης ποιότητας κοπής λέιζερ
Η εφαρμογή του λέιζερ στην κοπή μεταλλικών υλικών είναι ήδη γνωστή, αλλά πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν πώς να κρίνουν την ποιότητα της επεξεργασίας όταν χρησιμοποιούν μηχανές κοπής με λέιζερ. Στην πραγματικότητα, η ποιότητα κοπής συνήθως κρίνεται από την προοπτική της τραχύτητας της ακραίας όψης, των γρεζιών στο κάτω μέρος και του πλάτους της σχισμής.
1. Τερματίστε την τραχύτητα του προσώπου
Όταν το λέιζερ κόβει το υλικό, επηρεάζεται από τη ροή αέρα και την ταχύτητα τροφοδοσίας και η τελική όψη θα σχηματίσει κάθετες (ή κεκλιμένες) γραμμές. Όσο πιο βαθιές είναι οι γραμμές, τόσο πιο τραχιά είναι η τελική όψη και όσο πιο ρηχές είναι οι γραμμές, τόσο πιο λεία είναι η τελική όψη. Η τραχύτητα δεν επηρεάζει μόνο την εμφάνιση της άκρης, αλλά επηρεάζει και τα χαρακτηριστικά τριβής. Επομένως, όσο χαμηλότερη είναι η τραχύτητα, τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα κοπής. Προσαρμόζοντας παραμέτρους όπως η ισχύς λέιζερ, η ταχύτητα τροφοδοσίας, η εστιακή απόσταση, ο τύπος του βοηθητικού αερίου και η πίεση αέρα, η τραχύτητα της ακραίας όψης μπορεί να βελτιστοποιείται συνεχώς.
2. Κάτω γρέζια
Η αρχή της κοπής μετάλλου με λέιζερ είναι να εξατμίζεται το μέταλλο αμέσως μέσω της υψηλής ενέργειας του λέιζερ και να διοχετεύεται η σκωρία στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας μέσω του βοηθητικού αερίου. Ωστόσο, στην πραγματική διαδικασία επεξεργασίας, παράγοντες όπως το πάχος του υλικού, η ανεπαρκής πίεση αέρα και η αναντιστοιχία ταχύτητας τροφοδοσίας θα προκαλέσουν τη δημιουργία γρέζων από σκωρία μετά την ψύξη και την ανάρτηση στο κάτω μέρος του τεμαχίου εργασίας. Αυτή τη στιγμή απαιτείται πρόσθετη εργασία αφαίρεσης γρεζιών, η οποία καταναλώνει επιπλέον ώρες εργασίας. Τα γρέζια και η σκωρία στο κάτω μέρος του τεμαχίου εργασίας είναι πολύ σημαντικά κριτήρια για να κριθεί η ποιότητα κοπής.
3. Πλάτος ραφής κοπής
Το πλάτος της ραφής κοπής αντανακλά την ακρίβεια επεξεργασίας. Συνήθως δεν επηρεάζει την ποιότητα κοπής. Το πλάτος της ραφής κοπής θα γίνει σημαντικός δείκτης μόνο όταν χρειάζεται να διαμορφωθεί ένα ιδιαίτερα ακριβές περίγραμμα ή σχέδιο μέσα στο τεμάχιο εργασίας. Το πλάτος της ραφής κοπής καθορίζει την ελάχιστη εσωτερική διάμετρο του περιγράμματος. Όσο μικρότερο είναι το πλάτος της ραφής κοπής, τόσο πιο ακριβές είναι το περίγραμμα και τόσο μικρότερη είναι η διάμετρος της οπής. Αυτό είναι επίσης ένα από τα σημαντικά πλεονεκτήματα της κοπής με λέιζερ που αντικαθιστά την κοπή πλάσματος.
Στρατηγική βελτίωσης εφαρμογών τεχνολογίας κοπής λέιζερ
Στην πραγματική εφαρμογή της τεχνολογίας κοπής με λέιζερ, η βελτίωση της απόδοσης κοπής, η βελτίωση της ποιότητας κοπής και η μείωση του κόστους κοπής είναι ένα από τα πράγματα που πρέπει συχνά να λαμβάνουμε υπόψη. Για να βελτιώσουμε την τεχνολογία κοπής με λέιζερ για να βελτιώσουμε την απόδοση παραγωγής, την ποιότητα κοπής και να μειώσουμε το κόστος, μπορούμε να ξεκινήσουμε από τις ακόλουθες πτυχές:
1. Με την πρόοδο της τεχνολογίας λέιζερ, η χρήση λέιζερ υψηλότερης ισχύος μπορεί να αυξήσει σημαντικά την ταχύτητα κοπής, ενώ μειώνει την επηρεαζόμενη από τη θερμότητα ζώνη και την παραμόρφωση του υλικού, καθιστώντας την κοπή πιο αποτελεσματική και ποιοτικότερη, ιδιαίτερα κατάλληλη για την κοπή παχύτερων υλικών.
2. Προσαρμόστε εύλογα παραμέτρους όπως η ισχύς λέιζερ, η ταχύτητα κοπής, ο τύπος και η πίεση του βοηθητικού αερίου και η απόσταση μεταξύ του ακροφυσίου και του υλικού και κάντε λεπτές ρυθμίσεις σύμφωνα με συγκεκριμένα υλικά και απαιτήσεις κοπής. Μέσα από πολλαπλές δοκιμές, βρείτε τον βέλτιστο συνδυασμό παραμέτρων για τη βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας κοπής.
3. Μέσω του συστήματος αυτόματης εστίασης, η θέση εστίασης λέιζερ προσαρμόζεται αυτόματα σύμφωνα με το πάχος και τον τύπο του υλικού για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια κοπής.
4. Μειώστε τον χρόνο μη-κοπής και βελτιώστε τη συνολική απόδοση λειτουργίας μετακινώντας γρήγορα την κεφαλή κοπής στο επόμενο σημείο εκκίνησης κοπής.
5. Ανιχνεύστε αυτόματα την άκρη και τη γωνία κλίσης του υλικού, ρυθμίστε αυτόματα τη διαδρομή κοπής και μειώστε τη σπατάλη υλικού και τον χρόνο προεπεξεργασίας.
6. Χρησιμοποιήστε λογισμικό ένθεσης για προσομοίωση κοπής, σχεδιάστε την απλούστερη διαδρομή κοπής, μειώστε τις κενές διαδρομές και βελτιώστε τη χρήση του υλικού και την ταχύτητα κοπής.
7. Συντηρείτε τακτικά και συντηρείτε το μηχάνημα κοπής με λέιζερ, όπως αντικατάσταση εξαρτημάτων που φθείρονται, καθαρισμός οπτικών εξαρτημάτων, εξοπλισμός βαθμονόμησης κ.λπ., για να διασφαλίσετε μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού και να διατηρήσετε τη βέλτιστη απόδοση κοπής.
8. Διατηρείτε το περιβάλλον εργασίας της μηχανής κοπής λέιζερ καθαρό, με κατάλληλη θερμοκρασία και μέτρια υγρασία για να αποφύγετε την επίδραση της σκόνης και της υπερβολικής υγρασίας στον εξοπλισμό και το αποτέλεσμα κοπής.
9. Χρησιμοποιήστε πιο προηγμένα συστήματα ελέγχου και λογισμικό για να βελτιώσετε την ακρίβεια ελέγχου και την ταχύτητα απόκρισης και να υποστηρίξετε πιο σύνθετες εργασίες κοπής.
10. Συνεχίστε να δίνετε προσοχή στις νέες εξελίξεις στην τεχνολογία λέιζερ, όπως πιο αποτελεσματικές πηγές λέιζερ, πιο προηγμένα οπτικά συστήματα, ευφυείς αλγόριθμους λογισμικού κ.λπ., για να βελτιώνετε συνεχώς τις δυνατότητες κοπής.
Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα για την κοπή με λέιζερ ή θέλετε να αγοράσετε την καλύτερη μηχανή κοπής με λέιζερ για εσάς, αφήστε ένα μήνυμα στον ιστότοπό μας και στείλτε μας email απευθείας!
Επικοινωνήστε μαζί μας: