Il-lasers intużaw għall-ewwel darba għall-qtugħ lura fis-snin sebgħin. Fil-produzzjoni industrijali moderna, il-qtugħ bil-lejżer huwa użat ħafna fl-ipproċessar ta 'folji tal-metall, plastik, ħġieġ, ċeramika, semikondutturi, tessuti, injam u karta.
Fil-ftit snin li ġejjin, l-applikazzjoni tal-qtugħ bil-lejżer fil-qasam tal-magni ta 'preċiżjoni u l-mikromachining se tikseb ukoll tkabbir sostanzjali.
qtugħ bil-lejżer
Meta raġġ tal-lejżer iffukat tiddi fuq biċċa tax-xogħol, iż-żona irradjata tissaħħan b'mod drammatiku biex idub jew tivvaporizza l-materjal. Hekk kif ir-raġġ tal-lejżer jippenetra l-biċċa tax-xogħol, jibda l-proċess tat-tqattigħ: Ir-raġġ tal-lejżer jimxi tul il-kontorn waqt li jdub il-materjal. Ġett ta 'arja normalment jintuża biex jonfoħ it-tidwib 'l bogħod mill-kerf, u jħalli vojt dejjaq bejn il-parti maqtugħa u d-detentur tal-pjanċa, kważi wiesgħa daqs ir-raġġ tal-lejżer iffukat.
Qtugħ tal-fjamma
Il-qtugħ tal-ossiġnu huwa proċess standard għat-tqattigħ tal-azzar ħafif bl-użu tal-ossiġnu bħala l-gass tat-tqattigħ. L-ossiġnu taħt pressjoni sa 6 bar jiġi minfuħ fl-inċiżjoni. Hemmhekk, il-metall imsaħħan jirreaġixxi ma 'l-ossiġnu: jibdew il-kombustjoni u l-ossidazzjoni. Ir-reazzjoni kimika tirrilaxxa ammont kbir ta 'enerġija (sa ħames darbiet il-qawwa tal-lejżer) biex tassisti r-raġġ tal-lejżer fil-qtugħ.
stampa
Figura 1 Ir-raġġ tal-lejżer idub il-biċċa tax-xogħol, u l-gass tat-tqattigħ jonfoħ il-materjal imdewweb u l-gagazza fl-inċiżjoni
Tqattigħ dewweb
It-tqattigħ tal-fużjoni huwa proċess standard ieħor użat meta jinqatgħu l-metall. Jista 'jintuża wkoll biex jaqta' materjali fużibbli oħra bħaċ-ċeramika.
In-nitroġenu jew l-argon jintuża bħala l-gass tat-tqattigħ, u l-gass bi pressjoni ta' 2-20 bar jiġi minfuħ mill-inċiżjoni. L-argon u n-nitroġenu huma gassijiet inerti, li jfisser li ma jirreaġixxux mal-metall imdewweb fl-inċiżjoni, biss blowing bogħod lejn il-qiegħ. Fl-istess ħin, il-gass inert jista 'jipproteġi t-tarf tat-tqattigħ milli jiġi ossidizzat bl-arja.
qtugħ bl-arja kkompressata
L-arja kkompressata tista 'tintuża wkoll biex tnaqqas folji rqaq. Arja taħt pressjoni għal 5-6 bar hija biżżejjed biex jonfoħ metall imdewweb mill-qatgħa. Peress li l-arja hija kważi 80 fil-mija nitroġenu, il-qtugħ tal-arja kkompressata huwa bażikament qtugħ tal-fużjoni.
qtugħ assistit mill-plażma
Jekk il-parametri jintgħażlu sew, sħaba tal-plażma tidher fil-kerf tat-tqattigħ tat-tidwib assistit mill-plażma. Is-sħaba tal-plażma tikkonsisti minn fwar tal-metall jonizzat u gass tal-qtugħ jonizzat. Is-sħaba tal-plażma tassorbi l-enerġija tal-lejżer CO2 u tittrasferiha fil-biċċa tax-xogħol, sabiex aktar enerġija tkun akkoppjata mal-biċċa tax-xogħol, u l-materjal jiddewweb aktar malajr, li jirriżulta f'veloċità ta 'qtugħ aktar mgħaġġla. Għalhekk, dan il-proċess tat-tqattigħ jissejjaħ ukoll qtugħ tal-plażma b'veloċità għolja.
Is-sħab tal-plażma huma prattikament trasparenti għal-lejżers fi stat solidu, għalhekk lejżers tas-CO2 biss jistgħu jintużaw għat-tqattigħ tat-tidwib assistit mill-plażma.
stampa
qtugħ tal-gassifikazzjoni
Il-qtugħ tal-gassifikazzjoni jevapora l-materjal, u jimminimizza l-effett termali fuq il-materjali tal-madwar. Dan jista 'jinkiseb billi jevapora materjali ta' sħana baxxa u li jassorbu ħafna bħal films tal-plastik irqaq kif ukoll materjali li ma jdubux bħall-injam, karta, fowm, eċċ., Bl-użu ta 'proċessar kontinwu bil-lejżer CO2.
Lejżers ta 'polz ultrashort jippermettu li din it-teknika tiġi applikata għal materjali oħra. Elettroni ħielsa fil-metall jassorbu d-dawl tal-lejżer u jisħnu b'mod vjolenti. Il-polz tal-lejżer ma jirreaġixxux mal-partiċelli mdewba u l-plażma, u l-materjal jissublimja direttament, u ma jagħti l-ebda ħin biex tittrasferixxi l-enerġija fil-forma ta 'sħana lill-materjali tal-madwar. Picosecond impulsi ablate materjal mingħajr effetti termali sinifikanti, tidwib u formazzjoni burr.
stampa
Figura 3 Qtugħ tal-gassifikazzjoni: Il-laser jifvaporizza u jaħraq il-materjal. Il-pressjoni tal-fwar tagħmel il-ħruġ tal-gagazza mill-inċiżjoni
Parametri: L-aġġustament tal-proċess tal-magni
Ħafna parametri jaffettwaw il-proċess tal-qtugħ bil-lejżer, li wħud minnhom jiddependu fuq il-prestazzjoni teknika tal-laser u l-għodda tal-magni, filwaqt li oħrajn ivarjaw.
grad ta 'polarizzazzjoni
Il-grad ta 'polarizzazzjoni jindika liema perċentwal tad-dawl tal-lejżer huwa kkonvertit. Grad tipiku ta 'polarizzazzjoni huwa madwar 90 fil-mija. Dan huwa aktar minn biżżejjed għal qatgħa ta 'kwalità għolja.
dijametru fokali
Id-dijametru fokali jaffettwa l-wisa 'tal-kerf, u d-dijametru fokali jista' jinbidel billi jinbidel it-tul fokali tal-mera li tiffoka. Dijametru fokali iżgħar ifisser inċiżjoni idjaq.
pożizzjoni ta 'fokus
Il-pożizzjoni tal-fokus tiddetermina d-dijametru tar-raġġ u d-densità tal-qawwa fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol kif ukoll il-forma tal-inċiżjoni.
stampa
Figura 4 Pożizzjoni tal-fokus: ġewwa l-biċċa tax-xogħol, fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol u 'l fuq mill-biċċa tax-xogħol
qawwa tal-laser
Il-qawwa tal-lejżer għandha taqbel mat-tip ta 'proċessar, tip ta' materjal u ħxuna. Il-qawwa għandha tkun għolja biżżejjed li d-densità tal-qawwa fuq il-biċċa tax-xogħol taqbeż il-limitu tal-magni.
stampa
Figura 5 Qawwa ogħla tal-lejżer tista 'tnaqqas materjali eħxen
Mod ta' tħaddim
Il-mod kontinwu huwa prinċipalment użat għall-qtugħ ta ' profili standard tal-metall u plastik f'qisien millimetri għal ċentimetru. Biex iddewweb perforazzjonijiet jew toħloq kontorni preċiżi, jintużaw lasers pulsati ta 'frekwenza baxxa.
veloċità tat-tqattigħ
Il-qawwa tal-lejżer u l-veloċità tat-tqattigħ għandhom jaqblu ma 'xulxin. Veloċitajiet ta 'qtugħ li huma mgħaġġla wisq jew bil-mod wisq jirriżultaw f'żieda fil-ħruxija u l-formazzjoni ta' burr.
stampa
Figura 6 Il-veloċità tat-tqattigħ tonqos hekk kif tiżdied il-ħxuna tal-folja
Dijametru taż-żennuna
Id-dijametru taż-żennuna jiddetermina r-rata tal-fluss u l-għamla tal-fluss tal-gass miż-żennuna. Iktar ma jkun eħxen il-materjal, akbar ikun id-dijametru tal-ġett tal-gass u, għaldaqstant, id-dijametru tal-ftuħ taż-żennuna.
Purità tal-Gass u Pressjoni Barometrika
L-ossiġnu u n-nitroġenu ħafna drabi jintużaw bħala gassijiet tat-tqattigħ. Il-purità u l-pressjoni tal-gass jaffettwaw l-effett tat-tqattigħ.
Meta taqta 'b'oxy-fuel, hija meħtieġa purità tal-gass ta' 99.95 fil-mija. Aktar ma tkun ħoxna l-pjanċa tal-azzar, iktar tkun baxxa l-pressjoni tal-gass użata.
It-tqattigħ tal-fużjoni bin-nitroġenu jeħtieġ purità tal-gass ta '99.995 fil-mija (idealment 99.999 fil-mija), u pressjonijiet tal-gass ogħla huma meħtieġa għall-qtugħ tal-fużjoni pjanċi tal-azzar eħxen.
Skeda ta' Data Teknika
Fil-jiem bikrija tal-qtugħ bil-lejżer, l-utenti kellhom jiddeċiedu l-issettjar tal-parametri tal-ipproċessar waħedhom permezz ta 'operazzjoni ta' prova. Parametri tal-ipproċessar stabbiliti sew issa huma maħżuna fl-unità ta 'kontroll tas-sistema tat-tqattigħ. Għal kull tip ta 'materjal u ħxuna, hemm data korrispondenti. Il-folja tad-dejta teknika tippermetti t-tħaddim bla xkiel tat-tagħmir tal-qtugħ bil-lejżer anke għal dawk li mhumiex familjari ma 'din it-teknoloġija.
Fatturi ta 'valutazzjoni tal-kwalità tal-qtugħ bil-lejżer
Hemm ħafna kriterji biex tiġi ġġudikata l-kwalità ta 'tarf maqtugħ bil-lejżer. Standards bħal forma ta 'burr, depressjoni, u nisġa jistgħu jiġu ġġudikati bl-għajn; vertikali, ħruxija, u wisa 'inċiżjoni, eċċ., Jeħtieġ li jitkejlu bi strumenti speċjali. Id-depożizzjoni tal-materjal, il-korrużjoni, iż-żona affettwata mis-sħana u d-deformazzjoni huma wkoll fatturi importanti biex titkejjel il-kwalità tal-qtugħ bil-lejżer.
