It-teknoloġija tal-qtugħ bil-lejżer trid tkun familjari għal kulħadd. It-teknoloġija tal-qtugħ bil-lejżer hija metodu ta 'proċessar li juża raġġ tal-lejżer b'densità għolja biex tnaqqas b'mod preċiż il-materjali. Huwa użat ħafna fl-ipproċessar tal-metall u materjali mhux tal-metall. L-iktar tagħmir komuni tal-qtugħ bil-lejżer huwa magni tal-qtugħ bil-lejżer.
Magni tal-qtugħ bil-lejżer jużaw il-prinċipju tal-qtugħ tal-lejżers. Il-qalba tal-qtugħ tal-lejżer hija r-raġġ tal-lejżer iġġenerat minn laser ta 'enerġija għolja. Permezz ta 'sistema ta' riflettur u lenti, speċjalment lenti li tiffoka, ir-raġġ huwa ffokat f'post żgħir ħafna, ġeneralment b'dijametru ta 'għexieren ta' mikroni biss għal mijiet ta 'mikroni, u b'hekk jifforma densità ta' enerġija għolja ħafna fuq il-wiċċ tal-materjal ipproċessat.
Taħt l-irradjazzjoni ta 'lejżers ta' densità ta 'enerġija għolja, il-wiċċ tal-materjal malajr jisħon sa eluf sa għexieren ta' eluf ta 'gradi Celsius, u jikkawża li l-materjal idub, jivvaporizza jew jinħaraq istantanjament. Għal materjali tal-metall, jista 'jkun hemm ukoll reazzjoni ta' ossidazzjoni.
Fil-proċess tal-qtugħ tal-lejżer, gassijiet awżiljari bi pressjoni għolja (bħal ossiġnu, nitroġenu, argon jew arja kkompressata, eċċ.) Ħafna drabi jintużaw flimkien. Min-naħa l-waħda, dawn jgħinu biex jisplodu l-materjali mdewweb jew vaporizzati, u min-naħa l-oħra jipproteġu ż-żona tal-qtugħ, inaqqsu ż-żona affettwata mis-sħana, u jtejbu l-kwalità u l-veloċità tal-qtugħ.
Il-parametri ewlenin tal-proċess tal-qtugħ bil-lejżer huma l-qtugħ tal-enerġija bil-lejżer, il-wisa 'tal-inċiżjoni, il-veloċità tal-qtugħ u r-rata tal-fluss tal-gass. Fatturi oħra, bħall-kwalità tar-raġġ tal-lejżer, it-tul fokali tal-lenti, id-defocus u ż-żennuna, għandhom ukoll influwenza kbira fuq il-qtugħ tal-lejżer.
(1) Qawwa tal-lejżer
Għall-proprjetajiet tal-materjal, jekk ir-riflettività tal-wiċċ tal-materjal tkun għolja, allura meta l-lejżer jirradja l-wiċċ tal-materjal, aktar enerġija tiġi riflessa lura minflok tkun assorbita mill-materjal għall-qtugħ. Għalhekk, sabiex tkun assigurata biżżejjed enerġija għall-qtugħ, l-enerġija bil-lejżer teħtieġ li tiżdied. Bl-istess mod, jekk il-konduttività termali tal-materjal tkun tajba, is-sħana ġġenerata mill-irradjazzjoni tal-lejżer titwettaq malajr ġewwa l-materjal, u tagħmilha diffiċli għat-temperatura taż-żona tal-qtugħ biex titla 'għal livell suffiċjenti għall-qtugħ. F'dan il-każ, il-qawwa tal-lejżer teħtieġ ukoll tiżdied biex titjieb l-effiċjenza tal-qtugħ. Barra minn hekk, il-qtugħ ta 'materjali b'punti ta' tidwib għoljin jirrikjedi wkoll qawwa tal-lejżer akbar u densità ta 'enerġija. Dan minħabba li materjali b'punti ta 'tidwib għoljin jeħtieġu aktar enerġija biex idubhom jew jivvaporizzawhom, u b'hekk jiksbu l-iskop tal-qtugħ.
(2) Veloċità tal-qtugħ
Taħt ċerti kundizzjonijiet ta 'enerġija, meta l-ħxuna tal-pjanċa tiżdied, ir-raġġ tal-lejżer jeħtieġ li jippenetra saffi ta' materjal aktar fil-fond biex jitlesta l-qtugħ. Studji wrew li r-relazzjoni bejn il-veloċità tal-qtugħ u l-ħruxija tal-wiċċ maqtugħa mhix relazzjoni lineari sempliċi, iżda turi xejra ta 'bidla f'forma ta' U. Dan ifisser li għal materjali ta 'ħxuna differenti tal-pjanċa u kundizzjonijiet differenti ta' pressjoni tal-gass tal-qtugħ, hemm punt ta 'veloċità tal-qtugħ ottimali. Meta taqta 'din il-veloċità, il-valur tal-ħruxija tal-wiċċ maqtugħ jista' jiġi mminimizzat, jiġifieri, il-qatgħa hija l-iktar bla xkiel. B'mod ġenerali, iktar tkun mgħaġġla l-veloċità tal-qtugħ, iktar tkun kbira l-qawwa meħtieġa.
(3) Pressjoni tal-gass (fluss tal-gass)
Matul il-proċess tal-qtugħ tat-tidwib, ir-raġġ tal-lejżer isaħħan il-materjal għat-temperatura tat-tidwib. F'dan iż-żmien, il-gass nefaħ il-metall likwidu biex jifforma inċiżjoni. Il-pressjoni tal-gass għandha tkun kbira biżżejjed biex tneħħi b'mod effettiv il-metall imdewweb u tiżgura l-kontinwità tal-qtugħ u ċ-ċarezza tal-inċiżjoni. Ir-rata tal-fluss tal-gass hija relatata wkoll mal-forma taż-żennuna. Forom ta 'żennuna differenti għandhom effetti differenti fuq id-distribuzzjoni u l-karatteristiċi tal-fluss tal-gass, u għalhekk ir-rata tal-fluss tal-gass applikabbli tkun differenti wkoll. Meta tagħżel iż-żennuna u tissettja r-rata tal-fluss tal-gass, huwa meħtieġ li tqabbel u tiġi ottimizzata skont ir-rekwiżiti speċifiċi tal-qtugħ u l-proprjetajiet tal-materjal.
(4) kwalità tar-raġġ, tul fokali tal-lenti u defocus
Il-modalità tar-raġġ tal-ħruġ bil-lejżer hija kruċjali għall-effett tal-qtugħ. Il-modalità trasversali fundamentali (TEM 00 modalità) ir-raġġ huwa meqjus bħala l-iktar mod ta 'raġġ ideali fil-qtugħ tal-lejżer minħabba d-dijametru żgħir tar-raġġ u l-enerġija kkonċentrata tiegħu. Studji sperimentali wrew li l-wisa 'tal-inċiżjoni hija kważi daqs id-dijametru tal-post tal-lejżer fi qtugħ mhux assistit bl-ossiġnu. Id-daqs tal-post huwa proporzjonali mat-tul fokali tal-lenti li tiffoka, jiġifieri, iktar ikun it-tul fokali, iktar ikun kbir il-post; Iktar iqsar it-tul fokali, l-iżgħar il-post. Madankollu, għalkemm lenti ta 'tul fokali qasir tista' tikseb post iżgħar, il-fond fokali tagħha jitnaqqas ukoll kif xieraq. Iktar ma jkun iżgħar il-fond fokali, iktar ikun strett ir-rekwiżit tad-distanza mill-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol sal-lenti. Il-valur defocus għandu influwenza kbira fuq il-veloċità tal-qtugħ u l-fond tal-qtugħ, u għandu jibqa 'mhux mibdul matul il-proċess tal-qtugħ. Ġeneralment, il-valur tad-defocus huwa valur negattiv, jiġifieri, il-pożizzjoni tal-fokus titqiegħed f'ċertu punt taħt il-wiċċ tal-pjanċa tat-tqattigħ.
(5) Żennuna
Iż-żennuna hija komponent importanti li jaffettwa l-kwalità u l-effiċjenza tal-qtugħ tal-lejżer. Qtugħ bil-lejżer ġeneralment juża żennuna koassjali (fluss tal-arja u assi ottiku), u d-dijametru tal-iżbokk taż-żennuna għandu jintgħażel skont il-ħxuna tal-pjanċa. Barra minn hekk, id-distanza miż-żennuna sal-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol għandha wkoll influwenza kbira fuq il-kwalità tal-qtugħ. Sabiex tiġi żgurata l-istabbiltà tal-proċess tal-qtugħ, din id-distanza għandha tinżamm kostanti.
Qtugħ bil-lejżer ta 'materjali industrijali
(1) Qtugħ bil-lejżer ta 'materjali tal-metall
Kważi l-materjali kollha tal-metall għandhom riflettività għolja għad-dawl infra-aħmar fit-temperatura tal-kamra. Pereżempju, ir-rata ta 'assorbiment ta' 1 0. 6μm tal-laser tad-dijossidu tal-karbonju hija biss 0.5% ~ 10%. Madankollu, meta d-densità tal-qawwa taqbeż ir-raġġ iffokat ta ', il-wiċċ jista' jibda jdub fil-mikrosekondi. Ir-rata ta 'assorbiment tal-biċċa l-kbira tal-metalli mdewweb se tiżdied sew, ġeneralment sa 60% ~ 80%. Għalhekk, il-lejżers tad-dijossidu tal-karbonju ntużaw b'suċċess f'ħafna prattiki ta 'qtugħ tal-metall.
Il-ħxuna massima tal-pjanċi tal-azzar tal-karbonju li jistgħu jinqatgħu minn sistemi moderni tal-qtugħ tal-lejżer qabżet 2 0 mm. Il-ħjata tal-qtugħ tal-pjanċi tal-azzar tal-karbonju tista 'tiġi kkontrollata f'firxa ta' wisa 'sodisfaċenti permezz ta' metodu ta 'qtugħ ta' tidwib assistit mill-ossiġnu, u l-ħjata tal-qtugħ ta 'pjanċi tal-azzar irqaq tista' tkun dejqa daqs madwar 0.1mm. Il-qtugħ bil-lejżer huwa metodu ta 'proċessar effettiv għal pjanċi tal-istainless steel. Jista 'jikkontrolla ż-żona affettwata mis-sħana f'firxa żgħira ħafna, u b'hekk iżżomm ir-reżistenza għall-korrużjoni tagħha. Il-biċċa l-kbira tal-azzar strutturali tal-liga u l-azzar tal-għodda tal-liga jistgħu jiksbu kwalità tajba tal-pijunieri permezz tal-qtugħ tal-lejżer.
Il-ligi tal-aluminju u l-aluminju ma jistgħux jinqatgħu bit-tidwib assistit bl-ossiġnu. Għandu jintuża mekkaniżmu ta 'qtugħ ta' tidwib. Qtugħ bil-lejżer tal-aluminju jirrikjedi densità ta 'enerġija għolja ħafna biex tegħleb ir-riflettività għolja tagħha għal lasers ta' mewġ ta '10.6μm. 1. 06μm Ir-raġġi tal-lejżer YAG tat-tul ta 'mewġa jistgħu jtejbu bil-kbir il-kwalità tal-qtugħ u l-veloċità tal-qtugħ tal-lejżer tal-aluminju minħabba r-rata għolja ta' assorbiment tagħhom.
Ligi tat-titanju u tat-titanju użati komunement fl-industrija tal-manifattura tal-inġenji tal-ajru għandhom reazzjonijiet kimiċi intensi meta l-ossiġnu jintuża bħala gass awżiljarju, u l-veloċità tal-qtugħ hija mgħaġġla, iżda huwa faċli li tifforma saff ta 'ossidu fuq it-tarf tal-qtugħ, u anke jikkawżaw ħruġ żejjed.
Huwa aktar sigur li tuża gass inert bħala gass awżiljarju biex tiżgura l-kwalità tal-qtugħ. Il-biċċa l-kbira tal-ligi bbażati fuq in-nikil jistgħu wkoll jinqatgħu bit-tidwib assistit bl-ossiġnu. Il-ligi tar-ram u tar-ram għandhom riflettività għolja wisq u bażikament ma jistgħux jinqatgħu b'lażers tad-dijossidu tal-karbonju ta '10 .6μm.
(2) Qtugħ bil-lejżer ta 'materjali mhux metalliċi
Ir-raġġ tal-lejżer CO2 ta '10 .6μm huwa faċilment assorbit minn materjali mhux metalliċi. Ir-riflettività baxxa u t-temperatura tal-evaporazzjoni tagħha jippermettu kważi l-enerġija tad-dawl assorbita biex tidħol fil-materjal, u istantanjament tikkawża li l-vaporizzazzjoni tifforma toqob, li tidħol f'ċiklu virtuż tal-proċess tal-qtugħ. Plastik, gomma, injam, prodotti tal-karti, ġilda, drappijiet naturali u materjali organiċi oħra jistgħu jinqatgħu bil-lejżer. Madankollu, il-ħxuna tal-injam għandha tkun limitata. Il-ħxuna tal-bordijiet tal-injam hija fi ħdan 75mm, u l-ħxuna tal-laminati u l-bordijiet taċ-ċippa tal-injam hija ta 'madwar 25mm. Fost materjali inorganiċi, il-kwarz u ċ-ċeramika jistgħu jinqatgħu bil-lejżer. Din tal-aħħar għandha tinqata 'bi ksur ikkontrollat u qawwa għolja m'għandhiex tintuża. Ħġieġ u ġebla ġeneralment mhumiex adattati għall-qtugħ tal-lejżer.
Materjali oħra li huma diffiċli biex jiġu pproċessati permezz ta 'metodi konvenzjonali, bħal materjali komposti u karburi kkonsolidati, jistgħu jinqatgħu bil-lejżer, iżda mekkaniżmi ta' qtugħ raġonevoli u parametri tal-proċess għandhom jintgħażlu permezz ta 'esperimenti.
Fl-applikazzjoni attwali tat-teknoloġija tal-qtugħ tal-lejżer, it-titjib tal-effiċjenza tal-qtugħ, it-titjib tal-kwalità tal-qtugħ u t-tnaqqis tal-ispejjeż tal-qtugħ huma waħda mill-affarijiet li spiss għandna bżonn nikkunsidraw.
It-titjib tat-teknoloġija tal-qtugħ bil-lejżer biex ittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni, tnaqqas il-kwalità u tnaqqas l-ispejjeż jista 'jsir mill-aspetti li ġejjin:
1. Bl-avvanz tat-teknoloġija tal-lejżer, l-użu ta 'lejżers b'qawwa ogħla (bħal 10, 000- lasers Watt) jista' jżid b'mod sinifikanti l-veloċitajiet tal-qtugħ, filwaqt li jnaqqas iż-żoni affettwati mis-sħana u d-deformazzjoni tal-materjal, u jagħmel il-qtugħ aktar effiċjenti u ta 'kwalità, speċjalment biex tnaqqas materjali ħoxnin.
2. Aġġusta raġonevolment parametri bħall-qawwa tal-lejżer, il-veloċità tal-qtugħ, it-tip u l-pressjoni tal-gass awżiljarju, u d-distanza bejn iż-żennuna u l-materjal, u tagħmel issettjar dettaljat ibbażat fuq materjali speċifiċi u rekwiżiti ta 'qtugħ. Sib il-kombinazzjoni tal-parametri ottimali permezz ta 'testijiet multipli biex ittejjeb l-effiċjenza u l-kwalità tal-qtugħ.
3
4
5. Tidentifika awtomatikament it-truf tal-materjal u l-angoli tal-inklinazzjoni, aġġusta awtomatikament il-passaġġ tat-tqattigħ, u tnaqqas l-iskart tal-materjal u l-ħin tal-proċessar minn qabel.
6. Uża softwer CNC biex tissimula l-qtugħ, ippjana l-aktar triq tal-qtugħ sempliċi, tnaqqas il-puplesiji vojta, u ttejjeb l-użu tal-materjal u l-veloċità tal-qtugħ.
7
8. Żomm l-ambjent tax-xogħol tal-magna tal-qtugħ tal-lejżer nadif, b'temperatura xierqa u umdità moderata biex tevita l-impatt tat-trab u l-umdità eċċessiva fuq it-tagħmir u l-effett tal-qtugħ.
9. Uża sistemi u softwer ta 'kontroll CNC aktar avvanzati biex ittejjeb il-preċiżjoni tal-kontroll u l-veloċità tar-rispons, u tappoġġja kompiti ta' qtugħ aktar kumplessi.
10. Kompli tagħti attenzjoni għal żviluppi ġodda fit-teknoloġija tal-lejżer, bħal sorsi tal-lejżer aktar effiċjenti, sistemi ottiċi aktar avvanzati, algoritmi ta 'softwer intelliġenti, eċċ., Biex ittejjeb kontinwament il-kapaċitajiet ta' qtugħ.