1. Thiết bị đặc biệt
Để giảm thiểu sự thay đổi kích thước tiêu điểm do thay đổi kích thước chùm tia tiêu cự trước, nhà sản xuất hệ thống cắt laser cung cấp một số thiết bị đặc biệt để người dùng lựa chọn:
(1) Máy chuẩn trực.Đây là một phương pháp phổ biến, tức là một ống chuẩn trực được thêm vào đầu ra của laser CO2 để xử lý mở rộng.Sau khi mở rộng, đường kính chùm tia trở nên lớn hơn và góc phân kỳ trở nên nhỏ hơn, do đó kích thước chùm tia trước khi lấy nét ở đầu gần và đầu xa gần giống nhau trong phạm vi làm việc cắt.
(2) Một trục dưới độc lập của thấu kính chuyển động được thêm vào đầu cắt, đây là hai bộ phận độc lập với trục Z kiểm soát khoảng cách giữa vòi phun và bề mặt vật liệu.Khi bàn làm việc của máy công cụ di chuyển hoặc trục quang di chuyển, trục F của chùm tia sẽ di chuyển từ đầu gần đến đầu xa cùng một lúc, do đó đường kính điểm vẫn giữ nguyên trong toàn bộ khu vực xử lý sau khi chùm tia được tập trung.
(3) Kiểm soát áp lực nước của thấu kính hội tụ (thường là hệ thống lấy nét phản xạ kim loại).Nếu kích thước của chùm tia trước khi lấy nét trở nên nhỏ hơn và đường kính của tiêu điểm trở nên lớn hơn, áp suất nước sẽ tự động được điều khiển để thay đổi độ cong tiêu điểm nhằm giảm đường kính của tiêu điểm.
(4) Hệ thống đường quang bù theo hướng X và Y được bổ sung cho máy cắt đường quang bay.Nghĩa là, khi đường quang của đầu xa của vết cắt tăng lên thì đường quang bù được rút ngắn lại;Ngược lại, khi giảm đường quang gần đầu cắt thì đường quang bù được tăng lên để giữ cho độ dài đường quang ổn định.
2. Công nghệ cắt và đục lỗ
Bất kỳ loại công nghệ cắt nhiệt nào, ngoại trừ một số trường hợp có thể bắt đầu từ mép tấm, thông thường phải khoan một lỗ nhỏ trên tấm.Trước đây, trong máy ghép dập laze, một lỗ được đục bằng chày, sau đó được cắt từ lỗ nhỏ bằng tia laze.Đối với máy cắt laser không có thiết bị dập, có hai phương pháp đục lỗ cơ bản:
(1) Khoan nổ: sau khi vật liệu được chiếu xạ bằng tia laser liên tục, một hố được hình thành ở trung tâm, sau đó vật liệu nóng chảy nhanh chóng được loại bỏ bởi dòng oxy đồng trục với chùm tia laser để tạo thành một lỗ.Nói chung, kích thước của lỗ có liên quan đến độ dày của tấm.Đường kính trung bình của lỗ phun bằng một nửa độ dày tấm.Do đó, đường kính lỗ phun của tấm dày hơn lớn và không tròn.Nó không phù hợp để sử dụng trên các bộ phận có yêu cầu cao hơn (chẳng hạn như đường nối ống lọc dầu), mà chỉ phù hợp với chất thải.Ngoài ra, do áp suất oxy dùng để đục lỗ giống như áp suất dùng để cắt nên lượng nước bắn ra lớn.
Ngoài ra, thủng xung cũng cần một hệ thống kiểm soát đường dẫn khí đáng tin cậy hơn để thực hiện việc chuyển đổi loại khí và áp suất khí cũng như kiểm soát thời gian thủng.Trong trường hợp thủng xung, để có được vết mổ chất lượng cao, cần chú ý đến công nghệ chuyển từ thủng xung khi phôi đứng yên sang cắt phôi liên tục với tốc độ không đổi.Về mặt lý thuyết, các điều kiện cắt của phần gia tốc thường có thể được thay đổi, chẳng hạn như tiêu cự, vị trí vòi phun, áp suất khí, v.v., nhưng trên thực tế, các điều kiện trên khó có thể thay đổi do thời gian ngắn.
3. Thiết kế vòi phun và công nghệ kiểm soát luồng khí
Khi cắt thép bằng laser, oxy và chùm tia laser tập trung được bắn vào vật liệu cắt qua vòi phun, để tạo thành chùm tia không khí.Yêu cầu cơ bản đối với luồng không khí là luồng không khí vào vết mổ phải lớn và tốc độ cao, sao cho quá trình oxy hóa đủ có thể làm cho vật liệu vết mổ tiến hành phản ứng tỏa nhiệt hoàn toàn;Đồng thời có đủ động lượng để phun và thổi bay vật liệu nóng chảy.Do đó, ngoài chất lượng của chùm tia và khả năng điều khiển của nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cắt, thiết kế của vòi phun và kiểm soát luồng không khí (chẳng hạn như áp suất vòi phun, vị trí của phôi trong luồng không khí, v.v.) cũng ảnh hưởng đến chất lượng của chùm tia. ) cũng là những yếu tố rất quan trọng.Vòi cắt laser có cấu trúc đơn giản, đó là một lỗ hình nón có một lỗ tròn nhỏ ở cuối.Các thí nghiệm và phương pháp sai số thường được sử dụng trong thiết kế.
Do vòi thường được làm bằng đồng đỏ, thể tích nhỏ nên là bộ phận dễ bị tổn thương và cần phải thay thế thường xuyên nên không thực hiện tính toán và phân tích thủy động lực.Khi sử dụng, khí có áp suất nhất định PN (đồng hồ đo áp suất PG) được đưa vào từ phía vòi phun, được gọi là áp suất vòi phun.Nó được đẩy ra khỏi đầu phun và chạm tới bề mặt phôi qua một khoảng cách nhất định.Áp suất của nó được gọi là áp suất cắt PC, và cuối cùng khí giãn nở đến áp suất khí quyển PA.Công trình nghiên cứu cho thấy khi tăng PN thì vận tốc dòng chảy tăng và PC cũng tăng.
Có thể sử dụng công thức sau để tính: v = 8,2d2 (PG + 1) V - lưu lượng khí L/tâm - đường kính vòi phun MMPg - áp suất vòi phun (áp suất đo) bar
Có ngưỡng áp suất khác nhau cho các loại khí khác nhau.Khi áp suất vòi phun vượt quá giá trị này, dòng khí là sóng xung kích xiên bình thường và tốc độ dòng khí chuyển từ cận âm sang siêu âm.Ngưỡng này liên quan đến tỷ lệ PN và PA và mức độ tự do (n) của các phân tử khí: ví dụ n = 5 của oxy và không khí, do đó ngưỡng của nó PN = 1bar × (1,2)3,5=1,89bar。 Khi áp suất vòi phun cao hơn, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4bar), luồng không khí bình thường, phốt chống sốc xiên trở thành sốc dương, áp suất cắt PC giảm, không khí tốc độ dòng chảy giảm và dòng điện xoáy được hình thành trên bề mặt phôi, làm suy yếu vai trò của luồng không khí trong việc loại bỏ vật liệu nóng chảy và ảnh hưởng đến tốc độ cắt.Do đó, vòi phun có lỗ hình nón và lỗ tròn nhỏ ở cuối được sử dụng và áp suất vòi oxy thường nhỏ hơn 3bar.
Thời gian đăng: 26/02/2022
