En els últims anys, amb la creixent demanda de tall de xapa, el mètode de tall tradicional és difícil de satisfer millor els requisits de producció a causa de la seva baixa precisió i la seva gran àrea afectada per la calor. El tall per làser de fibra té molts avantatges, com ara una petita àrea afectada per la calor. , alta precisió, velocitat ràpida, processament sense contacte, i està substituint gradualment el procés de tall tradicional.
El principi del tall làser de metall és utilitzar el raig làser com a font de calor per irradiar la superfície del material metàl·lic, fent que la temperatura de la superfície del material metàl·lic augmenti fins al punt de fusió (ebullició), al mateix temps, el broquet expulsa el gas de tall paral·lel a la direcció d'irradiació del raig làser per expulsar els compostos fosos (gasosos) (quan el gas de tall és un gas actiu com l'oxigen, el gas de tall també reaccionarà amb materials metàl·lics per proporcionar calor d'oxidació. Mitjançant el control del dispositiu de moviment, el el capçal de tall es mou segons la línia predeterminada per tallar diverses formes de peça.
En el procés de tall de metall per làser, la densitat de potència del làser incident és diferent i els canvis de la superfície del material metàl·lic també són diferents. En termes generals, quan la densitat de potència del làser a la superfície del material metàl·lic arriba als 10 mW/cm2, la superfície del material metàl·lic augmentarà ràpidament fins al punt d'ebullició del material i es vaporitzarà fortament en vapor metàl·lic.
Quan la densitat de potència del làser a la superfície dels materials metàl·lics supera els 100 mW/cm2, el vapor metàl·lic que no es pot descarregar a temps es tornarà a escalfar per l'energia làser per formar un núvol de plasma.
La major part del núvol de plasma generat per materials metàl·lics de tall per làser serà expulsat pel gas de tall, i la petita part restant formarà núvol de plasma per afectar el tall de metall:
1) Els núvols de plasma es mantindran a la superfície dels materials metàl·lics, dificulten la transmissió d'energia làser i redueixen la velocitat de tall.
2) El núvol de plasma atrapat sota el broquet no només canviarà el medi de capacitat entre el broquet i el material metàl·lic, sinó que també escalfarà el broquet, afectarà els seus paràmetres de rendiment de la capacitat, interferirà amb els resultats de detecció del regulador d'alçada capacitiu, reduirà la precisió. del control de seguiment i afectar l'efecte de tall.
Preneu com a exemple el làser de 2000 W àmpliament utilitzat al mercat, si s'utilitza amb un capçal de tall de 100/125 (distància focal del col·limador/distancia focal de la lent d'enfocament), quan el diàmetre del nucli de la cua és inferior a 40 μ At m , la densitat de potència mitjana del punt de llum a enfocament zero arribarà a l'ordre de 100 mW/cm2, especialment quan es tallen plaques metàl·liques fines, és més fàcil generar núvols de plasma.
En els últims anys, els avantatges dels làsers monomode han estat reconeguts pel mercat. Amb l'optimització contínua dels esquemes òptics, la potència dels làsers monomode del dispositiu també augmenta gradualment. La qualitat del feix més alta (generalment que correspon al diàmetre del nucli més petit de la cua) i la potència de sortida més alta fan que la densitat de potència mitjana del punt de llum al punt focal zero sigui cada cop més alta, i és més fàcil generar núvols de plasma quan es tallen prims. plaques metàl·liques.
Per resoldre aquest problema, els següents processos de tall poden reduir eficaçment l'impacte del núvol de plasma:
1. S'adopta el tall de pols. L'adopció del mode de tall de pols pot garantir la potència màxima del làser, d'una banda, i escurçar el temps d'irradiació del làser sobre materials metàl·lics, d'altra banda, reduint la generació de núvol de plasma.
2. Reduïu correctament la potència de tall làser. Sense canviar altres condicions, reduir la potència de tall pot reduir la densitat mitjana de potència al focus i reduir la generació de núvols de plasma. Quan es talla acer inoxidable d'1 mm amb làser monomode de 2000 W a màxima potència i enfocament zero, la velocitat de tall no és ideal a causa de la influència del núvol de plasma. Quan la potència de tall es redueix a 1800 W, la velocitat de tall augmenta un 50 per cent.
3. Eixampla i talla correctament l'escletxa. L'ampliació de la ranura de tall no només proporciona un canal més ampli perquè el núvol de plasma es dispersi cap avall, redueix l'impacte del núvol de plasma en el tall, sinó que també ajuda a accelerar la descàrrega d'escòries a l'escletxa i millorar l'efecte de tall.
4. Reduïu adequadament l'alçada de tall. L'alçada de tall no només determina directament el gruix del núvol de plasma entre el broquet i la superfície del material metàl·lic (com més curta sigui la distància, més prim és el núvol de plasma), sinó que també com més a prop estigui el broquet de tall, més gran serà la pressió del gas de tall emesa pel el centre del broquet serà. Com més gran sigui la pressió de tall, ajudarà a accelerar la dispersió del núvol de plasma per sota del broquet i reduirà el blindatge del núvol de plasma al làser incident. Per tant, sota la premissa de garantir la seguretat del capçal de tall, com més propera sigui la distància de seguiment, millor.
5. Utilitzeu un broquet de tall adequat. El broquet adequat pot accelerar la dispersió del núvol de plasma metàl·lic mitjançant un flux de gas més ràpid sense augmentar el diàmetre del broquet.
6. Afegiu el dispositiu de bufat lateral i el dispositiu de refrigeració de broquets al capçal de tall. El dispositiu de bufat lateral s'utilitza per expulsar part del núvol de plasma i reduir la concentració del núvol de plasma per sota del broquet. El dispositiu de refrigeració del broquet pot reduir l'impacte tèrmic del núvol de plasma al broquet i evitar afectar els paràmetres de rendiment de la capacitat del broquet.
7. S'adopta un ajustador d'alçada capacitiu d'alta taxa de mostreig. L'ajustador d'alçada capacitiu d'alta taxa de mostreig no només pot garantir la precisió del seguiment, sinó que també pot determinar el canvi del núvol de plasma per sota del broquet mitjançant el seguiment del canvi del valor de la capacitat. La màquina-eina pot prendre mesures com ara desacceleració, pausa, tall de pols, etc. per reduir l'impacte del núvol de plasma en el tall mitjançant el seguiment del canvi de núvol de plasma.
Sobre HGTECH: HGTECH és el pioner i líder de l'aplicació industrial làser a la Xina i el proveïdor autoritzat de solucions globals de processament làser. Hem organitzat de manera integral màquines intel·ligents làser, línies de producció de mesura i automatització i construcció intel·ligent de fàbriques per oferir solucions globals per a la fabricació intel·ligent.
