Liema fatturi jaffettwaw prinċipalment id-differenzi fl-effetti tal-qtugħ ta 'materjali tal-metall differenti (bħal aluminju, ram, stainless steel)?

Id-differenzi fl-effetti tal-qtugħ bil-lejżer għal diversi materjali tal-metall (e . g ., aluminju, ram, azzar li ma jissaddadx) huma determinati primarjament mill-proprjetajiet fiżiċi tal-materjal (e {.} g {., riflettività, konduttività kimika), kimika (e . g ., tendenza ta 'ossidazzjoni), u l-mekkaniżmu ta' interazzjoni bejn il-laser u l-materjal . hawn taħt hija analiżi dettaljata tal-fatturi li jinfluwenzaw il-qalba:

1. riflettività tal-materjal għal-lejżer

Qtugħ tal-lejżer jiddependi fuq l-assorbiment tal-materjal tal-enerġija bil-lejżer, fejnriflettivitàImpatt dirett fuq l-użu tal-enerġija . lasers tal-fibra (tul ta 'mewġa 1070nm) huma mainstream, iżda metalli differenti juru differenzi ta' riflettività sinifikanti f'dan it-tul ta 'mewġa:

The Role of Tempering Process in the Manufacturing of Laser Cutting Machines

Aluminju / ram: Bir-riflettività għolja daqs 80% –95% (aluminju ~ 82%, ram ~ 95%), il-biċċa l-kbira tal-enerġija bil-lejżer hija riflessa u mitlufa . qawwa ogħla (e {. g {., akbar minn jew daqs jew daqs 6000W) jew proċessi speċjali (e . g {9} Ittejjeb l-Assorbiment . Qawwa insuffiċjenti tista 'twassal għal "nuqqas ta' bidu tal-qtugħ" jew "penetrazzjoni inadegwata ."

Azzar li ma jissaddadx: Ir-riflettività hija ~ 30% –40% (mingħajr saff ta 'ossidu), li tippermetti assorbiment effiċjenti ta' enerġija . anke sistemi ta 'enerġija baxxa (e {. g {., 1500W) jistgħu jinqatgħu b'mod stabbli folji rqaq (inqas minn jew daqs 8mm) .

2. Materjal Konduttività termali

Il-konduttività termali tiddetermina kemm malajr is-sħana tinfirex fil-materjal, li taffettwa l-formazzjoni tal-ġabra mdewweb u l-effiċjenza tal-qtugħ:

Aluminju / ram: Konduttività termali għolja (aluminju ~ 237w / m · k, ram ~ 401W / m · k) tikkawża diffużjoni rapida tas-sħana, li tagħmilha diffiċli li tikkonċentra l-enerġija tul il-passaġġ tat-tqattigħ {. soluzzjonijiet jinkludużieda fil-qawwa(biex tikkumpensa għal telf ta 'sħana) jewtaċċellera l-veloċità tal-qtugħ(biex tnaqqas il-ħin ta 'diffużjoni tas-sħana) . Pereżempju, il-qtugħ ta' 2mm aluminju b'sistema ta '6000W jikseb veloċitajiet sa 5m / min, filwaqt li l-istess ħxuna ta' l-istainless steel teħtieġ biss 3m / min {{5 {5 {5 {5.

Azzar li ma jissaddadx: Konduttività termali baxxa (~ 16–20W / m · k) iżżomm is-sħana lokalizzata, tistabbilizza l-pixxina Molten . Dan jagħmilha adattata għal qtugħ ta 'pjanċa medju għal oħxon (inqas minn jew ugwali għal 12mm) b'qawwa moderata (e|. g ., 3000W).}}}}}}}}}}}}}}}

3. Punti ta 'tidwib u togħlija tal-materjal

Il-punti tat-tidwib jiddeterminaw l-enerġija meħtieġa biex idub il-materjal, filwaqt li l-punti tat-togħlija jinfluwenzaw il-vaporizzazzjoni (li titlob enerġija addizzjonali):

Aluminju: Idub f '~ 660 grad (baxx) iżda jagħli f' ~ 2467 grad (għoli) . qtugħ primarjament jinvolvi t-tidwib (mhux il-vaporizzazzjoni), li teħtieġ assistenza tal-gass (e {. g {{{4., nitrogen) biex tisplodi slag {{5} burrs .

Ram: Idub f '~ 1085 grad (ogħla) u jagħli f' ~ 2562 grad (għoli) . qawwa ogħla (ikbar minn jew daqs 6000W) hija meħtieġa biex tidwibha, u l-ġabra mdewweb viskuża ħafna drabi twassal għal difetti ta '"dross li twaħħal" {.

Azzar li ma jissaddadx: Idub f '~ 1500 grad (għoli) iżda jagħli f' ~ 2750 grad (ħafna ogħla) . Qtugħ jinvolvi primarjament L-azzar li ma jissaddadx 10mm huwa aktar effiċjenti minn qtugħ tan-nitroġenu 6000W) .

4. tendenza ta 'ossidazzjoni tal-materjal

Il-propensità ta 'ossidazzjoni taffettwa l-għażla tal-gass u l-kwalità tal-qtugħ:

Azzar li ma jissaddadx: Tirreaġixxi bl-ossiġnu biex tifforma ossidu tal-ħadid (fe₃o₄), rilaxx tas-sħana li tagħti spinta lill-veloċità tal-qtugħ (e . g ., 3000w qtugħ ta 'ossiġnu ta' 8mm l-istainless steel huwa darbtejn aktar mgħaġġel daqs il-qtugħ tan-nitroġenu) {4} Post-Polishing) .

Aluminju / ram: Ossidazzjoni b'temperatura għolja tifforma films ta 'ossidu refrattarji (e . g ., al₂o₃ b'punt ta' tidwib ta '2050 grad, CuO b'punt ta' tidwib ta '1326 grad), li jimblokka l-assorbiment tal-enerġija tal-lejżer .}Gassijiet inerti (nitroġenu / argon)huma għalhekk meħtieġa biex jipprevjenu l-formazzjoni ta 'ossidu u jisplodu slag imdewweb .

5. kompatibilità mal-gassijiet ta 'assistenza

It-tip (ossiġenu, nitroġenu, arja) u pressjoni tal-gassijiet ta 'għajnuna ta' impatt direttament il-prestazzjoni tal-qtugħ:

Materjal	Gass rakkomandat	Mekkaniżmu
Azzar li ma jissaddadx	Ossiġnu (preferut)	L-ossidazzjoni tirrilaxxa s-sħana biex ittejjeb l-effiċjenza; It-truf maqtugħin jistgħu ossidizzaw ftit (adattati għal partijiet mhux ta 'preċiżjoni) .
	Nitroġenu	L-ebda ossidazzjoni, li tirriżulta fi truf nodfa u nodfa (ideali għal partijiet ta 'preċiżjoni bħal makkinarju mediku jew tal-ikel) .
Ligi tal-aluminju / aluminju	Nitroġenu / Argon	Tipprevjeni l-formazzjoni tal-film ossidu u daqqa l-gagazza mdewweb viskuża (pressjoni ogħla: 2 . 0–3.0MPa meħtieġa).
Ligi tar-ram / ram	Nitroġenu (pressjoni għolja)	Il-pixxina mdewweb viskuż tar-ram teħtieġ pressjoni għolja (akbar minn jew daqs 3 . 0MPa) gass biex tneħħi l-gagazza; Qawwa għolja (akbar minn jew daqs 6000W) hija essenzjali.

6. Tqabbil tipiku tal-prestazzjoni tal-qtugħ (laser tal-fibra 6000w)

Materjal	Ħxuna (mm)	Veloċità tal-Qtugħ (m / min)	Kwalità maqtugħa (burrs / skulurazzjoni)	Applikazzjonijiet Rakkomandati
Azzar li ma jissaddadx (304)	10	0.8–1.2	Ossidazzjoni żgħira bl-ossiġnu; L-ebda ossidazzjoni bin-nitroġenu	Strutturi mekkaniċi, bastimenti tal-pressjoni
Aluminju (5052)	8	1.5–2.0	L-ebda ossidazzjoni, burrs minuri possibbli (aġġusta l-pressjoni tal-gass)	Ġlud tal-karozzi, komponenti aerospazjali
Ram pur (T2)	5	0.3–0.5	L-ebda ossidazzjoni, adeżjoni tal-gagazza (pressjoni għolja meħtieġa)	Busbars elettriċi, partijiet tal-iskambjatur tas-sħana

Sommarju

Differenzi fl-effetti tal-qtugħ għall-aluminju, ir-ram u l-istainless steel minnPropjetajiet fiżiċi / kimiċi materjali u l-kompatibilità tagħhom ma 'l-enerġija bil-lejżer u jassistu l-gassijiet. Aġġustamenti prattiċi (e . g ., qawwa, veloċità, pressjoni tal-gass) huma kritiċi:

L-aluminju / ram ta 'riflettività għolja jeħtieġ enerġija għolja + gass inert + tneħħija ta' gagazza bi pressjoni għolja;

L-azzar li ma jsaddadx jista 'jsaħħaħ l-ossidazzjoni ta' ossiġnu għall-effiċjenza fl-enerġija jew nitroġenu għal qatgħat ta 'preċiżjoni ħielsa mill-ossidu .

Il-fehim ta 'dawn il-fatturi jippermetti l-ottimizzazzjoni tal-proċess immirat biex ittejjeb l-effiċjenza u l-kwalità .

-----------------

Ryder