Dėl aukštos pjovimo kokybės ir didelio pjovimo efektyvumo lazerinis pjovimo staklės yra plačiai naudojamos mokymo, karo ir pramonės srityse. Lazerinis pjovimo staklės gali pjauti metalą ir nemetalą, o Han super energijos lazerinis pjovimo staklės daugiausia naudojamos metalinėms medžiagoms pjauti, taigi koks yra lazerinio pjovimo mašinos principas?
Lazerinio pjovimo staklių principas – įvadas
Lazerinio pjovimo staklių technologija naudoja energiją, išsiskiriančią, kai lazerio spindulys atsitrenkia į metalinės plokštės paviršių. Metalinė plokštė išsilydo ir šlakas nupučiamas dujomis. Kadangi lazerio galia yra labai koncentruota, tik nedidelis šilumos kiekis perduodamas į kitas metalinės plokštės dalis, todėl deformacija yra nedidelė arba jos nėra. Sudėtingos formos ruošiniai gali būti labai tiksliai pjaustomi lazeriu, o nupjautų ruošinių nereikia papildomai apdoroti.
Lazerio šaltinis paprastai naudoja anglies dioksido lazerio spindulį, kurio darbinė galia yra 500–5000 vatų. Šis galios lygis yra mažesnis nei daugelio buitinių elektrinių šildytuvų reikalavimai. Lazerio spindulys sufokusuojamas nedideliame plote per objektyvą ir reflektorių. Didelė energijos koncentracija sukelia greitą vietinį kaitinimą, kad ištirptų metalinė plokštė.
Nerūdijantis plienas, kurio storis mažesnis nei 16 mm, gali būti pjaustomas lazeriu, o 8-10 mm storio nerūdijantis plienas gali būti pjaustomas pridedant deguonies į lazerio spindulį, tačiau po pjovimo deguonimi ant pjovimo paviršiaus susidarys plona oksido plėvelė. Maksimalus pjovimo storis gali būti padidintas iki 16 mm, tačiau pjovimo dalių matmenų paklaida yra didelė.
Kaip aukštųjų technologijų lazerinė technologija, nuo pat įkūrimo ji kuria lazerinius gaminius, tinkamus įvairioms pramonės šakoms pagal skirtingus socialinius poreikius, tokius kaip lazeriniai spausdintuvai, lazerinės grožio mašinos, lazerinio žymėjimo CNC lazerinio pjovimo staklės, lazerinio pjovimo staklės ir kiti gaminiai. . Dėl vėlyvos vidaus lazerių pramonės pradžios ji atsiliko nuo kai kurių išsivysčiusių šalių technologijų tyrimų ir plėtros srityje. Šiuo metu vietiniai lazerinių gaminių gamintojai gamina lazerinius gaminius. Kai kurios pagrindinės atsarginės dalys, pvz., lazeriniai vamzdžiai, pavaros varikliai, galvanometrai ir fokusavimo lęšiai, vis dar importuojamos. Dėl to padidėjo sąnaudos ir padidėjo našta vartotojams.
Pastaraisiais metais, tobulėjant vietinėms lazerinėms technologijoms, visos mašinos ir kai kurių dalių moksliniai tyrimai ir plėtra bei gamyba palaipsniui priartėjo prie pažangių užsienio produktų. Kai kuriais aspektais tai netgi geriau nei užsienio gaminiai. Be „Jaeger“ pranašumų, jis vis dar dominuoja vidaus rinkoje. Tačiau dėl tikslaus apdorojimo ir įrangos, stabilumo ir patvarumo užsienio pažangūs gaminiai vis dar turi absoliučią pranašumą.
Lazerinio pjovimo staklių principas – principas.
Lazerinio pjovimo staklėje pagrindinis darbas yra lazerio vamzdis, todėl mums būtina suprasti lazerio vamzdį.
Visi žinome lazerinių vamzdžių svarbą lazerinėje įrangoje. Vertindami naudokime dažniausiai naudojamus lazerinius vamzdelius. CO2 lazerio vamzdis.
Lazerio vamzdžio sudėtis pagamintas iš kieto stiklo, todėl tai yra trapi ir trapi medžiaga. Norėdami suprasti CO2 lazerio vamzdį, pirmiausia turime suprasti lazerio vamzdžio struktūrą. Tokiuose anglies dioksido lazeriuose naudojama sluoksniuota rankovės struktūra, o vidinis sluoksnis yra išleidimo vamzdis. Tačiau CO2 lazerio išleidimo vamzdžio skersmuo yra storesnis nei paties lazerio vamzdžio. Išleidimo vamzdžio storis yra proporcingas difrakcijos reakcijai, kurią sukelia šviesos taško dydis, o išleidimo vamzdžio ilgis taip pat yra susijęs su išleidimo vamzdžio išėjimo galia. Imties mastelis.
Lazerinio pjovimo mašinos veikimo metu lazerio vamzdis generuos daug šilumos, o tai turės įtakos normaliam pjovimo mašinos darbui. Todėl specialioje zonoje reikalingas vandens aušintuvas, skirtas lazerio vamzdžiui aušinti, kad pjovimo lazeriu mašina galėtų normaliai dirbti esant pastoviai temperatūrai. 200 W lazeris gali naudoti CW-6200, o aušinimo galia yra 5,5 KW. 650W lazeris naudoja CW-7800, o aušinimo galia gali siekti 23KW.
Lazerinio pjovimo staklių principas – pjovimo charakteristikos.
Pjovimo lazeriu privalumai:.
1 privalumas – didelis efektyvumas.
Dėl lazerio perdavimo charakteristikų lazerinio pjovimo staklės paprastai turi keletą skaitmeninio valdymo stalų, o visas pjovimo procesas gali būti visiškai valdomas skaitmeniniu būdu. Eksploatacijos procese, tik pakeitus NC programą, galima pritaikyti įvairių formų detalių pjovimui, kuris gali realizuoti tiek dvimatį, tiek trimatį pjovimą.
Privalumas 2 – greitas.
1200W lazeriu pjaustoma 2mm storio mažai anglies plieno plokštė, pjovimo greitis iki 600cm/min. 5 mm storio polipropileno dervos plokštės pjovimo greitis gali siekti 1200 cm/min. Pjovimo lazeriu metu medžiagos prispausti ir tvirtinti nereikia.
3 privalumas – gera pjovimo kokybė.
1: Lazerinis pjovimo plyšys yra plonas ir siauras, abi plyšio pusės yra lygiagrečios ir statmenos pjaunamam paviršiui, o pjūvio dalies matmenų tikslumas gali siekti± 0,05 mm.
2： Pjovimo paviršius yra lygus ir gražus, o paviršiaus šiurkštumas yra tik dešimtys mikronų. Netgi pjovimas lazeriu gali būti naudojamas kaip paskutinis procesas, o dalys gali būti naudojamos tiesiogiai be apdorojimo.
3： Po to, kai medžiaga nupjaunama lazeriu, karščio paveiktos zonos plotis yra labai mažas, o medžiagos veikimas šalia plyšio beveik nesikeičia, o ruošinio deformacija yra maža, pjovimo tikslumas didelis, pjovimo geometrinė forma. plyšys yra geras, o plyšio skerspjūvio forma yra gana lygi. Taisyklingas stačiakampis. Pjovimo lazeriu, oksiacetileno ir plazminio pjovimo metodų palyginimas parodytas 1 lentelėje. Pjovimo medžiaga yra 6,2 mm storio mažo anglies plieno plokštė.
Privalumas IV – bekontaktis pjovimas.
Pjovimo lazeriu metu nėra tiesioginio kontakto tarp suvirinimo degiklio ir ruošinio, nesusidėvi įrankis. Norint apdoroti skirtingų formų dalis, nereikia keisti „įrankio“, o tik lazerio išvesties parametrus. Pjovimo lazeriu procesas turi mažą triukšmą, mažą vibraciją ir mažą taršą.
Privalumas 5 – galima pjauti daug medžiagų.
Palyginti su oksiacetileno pjovimu ir plazminiu pjovimu, pjovimas lazeriu turi daugybę medžiagų, įskaitant metalą, nemetalą, metalo matricą ir nemetalinės matricos kompozicines medžiagas, odą, medieną ir pluoštą ir kt.
Pjovimo lazeriu staklių principas – pjovimo būdas.
Individualus kirpimas.
Tai reiškia, kad apdorotos medžiagos pašalinimas daugiausia atliekamas išgarinant medžiagą.
Garinimo pjovimo proceso metu, veikiant fokusuotam lazerio spinduliui, ruošinio paviršiaus temperatūra greitai pakyla iki garavimo temperatūros, išgaruoja daug medžiagų, o susidarę aukšto slėgio garai išpurškiami į išorę viršgarsiniu greičiu. Tuo pačiu metu lazerio veikimo srityje susidaro „skylė“, o lazerio spindulys atsispindi skylėje daug kartų, todėl medžiagos absorbcija į lazerį sparčiai didėja.
Aukšto slėgio garo įpurškimo procese dideliu greičiu plyšyje esantis lydalas tuo pačiu metu išpučiamas nuo plyšio, kol ruošinys nupjaunamas. Vidinis garinimo pjovimas daugiausia atliekamas išgarinant medžiagą, todėl galios tankio reikalavimas yra labai didelis, kuris paprastai turėtų siekti daugiau nei 108 vatus kvadratiniam centimetrui.
Pjovimas garinimu yra įprastas kai kurių žemo užsiliepsnojimo taško medžiagų (tokių kaip mediena, anglis ir kai kurie plastikai) ir ugniai atsparių medžiagų (pvz., keramikos) pjovimo lazeriu metodas. Pjaustant medžiagas impulsiniu lazeriu, taip pat dažnai naudojamas garinimo pjovimas.
II Reakcijos lydymasis pjovimas
Lydymosi pjovimo metu, jei pagalbinis oro srautas ne tik išpučia išlydytą medžiagą pjovimo siūlėje, bet ir gali reaguoti su ruošiniu, pakeisdamas šilumą, kad į pjovimo procesą būtų įtrauktas kitas šilumos šaltinis, toks pjovimas vadinamas reaktyviu. lydomasis pjovimas. Paprastai dujos, kurios gali reaguoti su ruošiniu, yra deguonis arba mišinys, kuriame yra deguonies.
Kai ruošinio paviršiaus temperatūra pasiekia uždegimo taško temperatūrą, įvyks stipri egzoterminė degimo reakcija, kuri gali labai pagerinti pjovimo lazeriu galimybes. Mažai anglies turinčiam plienui ir nerūdijančiam plienui degimo egzoterminės reakcijos gaunama energija yra 60%. Aktyviems metalams, tokiems kaip titanas, degimo metu gaunama energija yra apie 90%.
Todėl, palyginti su pjovimu lazeriu ir bendruoju lydymo pjovimu, reaktyviajam lydymui reikalingas mažesnis lazerio galios tankis, kuris yra tik 1/20 garinimo pjovimo ir 1/2 lydymo pjovimo. Tačiau reaktyviojo lydymosi ir pjovimo metu vidaus degimo reakcija sukels tam tikrus cheminius medžiagos paviršiaus pokyčius, kurie turės įtakos ruošinio veikimui.
Ⅲ Lydymosi pjovimas
Pjovimo lazeriu procese, jei pridedama pagalbinė pūtimo sistema, kuri yra bendraašis su lazerio spinduliu, išlydytų medžiagų pašalinimas pjovimo procese priklauso ne tik nuo paties medžiagos išgaravimo, bet daugiausia priklauso nuo didelio pūtimo efekto. -pagalbinio oro srauto greitis, siekiant nuolat nupūsti išlydžiusias medžiagas nuo pjovimo siūlės, toks pjovimo procesas vadinamas lydymosi pjovimu.
Lydymosi ir pjovimo procese ruošinio temperatūros nebereikia kaitinti virš garinimo temperatūros, todėl galima labai sumažinti reikiamą lazerio galios tankį. Pagal latentinį medžiagos lydymosi ir garinimo šilumos santykį, lazerio galia, reikalinga lydymui ir pjaustymui, yra tik 1/10 garinimo pjovimo metodo.
Ⅳ Lazerinis rašymas
Šis metodas daugiausia naudojamas: puslaidininkinėms medžiagoms; Didelio galios tankio lazerio spindulys naudojamas sekliam grioveliui nubrėžti puslaidininkinės medžiagos ruošinio paviršiuje. Kadangi šis griovelis susilpnina puslaidininkinės medžiagos surišimo jėgą, jį galima sulaužyti mechaniniais arba vibraciniais metodais. Lazerinio rašymo kokybė matuojama pagal paviršiaus šiukšlių dydį ir karščio paveiktą zoną.
Ⅴ Šaltasis pjovimas
Tai naujas apdorojimo metodas, kuris siūlomas pastaraisiais metais ultravioletinėje juostoje atsiradus didelės galios eksimeriniams lazeriams. Pagrindinis jo principas: ultravioletinių fotonų energija yra panaši į daugelio organinių medžiagų surišimo energiją. Naudokite tokius didelės energijos fotonus, kad pasiektumėte organinių medžiagų rišamąjį ryšį ir jį nutrauktumėte. Kad būtų pasiektas pjovimo tikslas. Ši nauja technologija turi plačias taikymo perspektyvas, ypač elektronikos pramonėje.
Ⅵ Šilumos įtempių pjovimas
Kaitinant lazerio spindulį, trapios medžiagos gali sukelti didelį jų paviršiaus įtempimą, kuris gali sukelti lūžį per lazeriu tvarkingai ir greitai įkaitintus įtempių taškus. Toks pjovimo procesas vadinamas lazeriniu terminiu įtempimu. Šiluminio įtempio pjovimo mechanizmas yra tas, kad lazerio spindulys įkaitina tam tikrą trapios medžiagos plotą, kad susidarytų akivaizdus temperatūros gradientas.
Išsiplėtimas įvyks, kai ruošinio paviršiaus temperatūra yra aukšta, o žemesnė ruošinio vidinio sluoksnio temperatūra trukdys plėtimuisi, todėl ruošinio paviršius patiria tempimo įtempį ir vidinio sluoksnio radialinį ekstruzijos įtempį. Kai šie du įtempiai viršija paties ruošinio trūkimo ribą. Ant ruošinio atsiras įtrūkimų. Padarykite, kad ruošinys sulūžtų išilgai plyšio. Šiluminio įtempio pjovimo greitis yra m/s. Šis pjovimo būdas tinka stiklui, keramikai ir kitoms medžiagoms pjauti.
Santrauka: Lazerinė pjovimo mašina yra pjovimo technologija, kuri naudoja lazerio charakteristikas ir objektyvo fokusavimą, kad sutelktų energiją, kad ištirptų arba išgaruotų medžiagos paviršių. Jis gali pasiekti geros pjovimo kokybės, greito greičio, kelių pjovimo medžiagų, didelio efektyvumo ir pan.