زندگی گذشته و حال دستگاه برش لیزر برای صفحه نازک

لیزردر اصل در چین "کمتر" نامیده می شد که ترجمه انگلیسی "Laser" است. در اوایل سال 1964، با توجه به پیشنهاد آکادمیک Qian Xuesen، تحریک کننده پرتو به "لیزر" یا "لیزر" تغییر نام داد. لیزر از گاز بی اثر هلیوم با خلوص بالا، CO2 و نیتروژن با خلوص بالا مخلوط شده در واحد اختلاط گاز تشکیل شده است. لیزر توسط ژنراتور لیزر تولید می شود و سپس گاز برش مانند N î 2 یا O2 اضافه می شود تا به جسم پردازش شده تابش شود. انرژی آن در مدت زمان کوتاهی به شدت متمرکز می شود و باعث می شود مواد فورا ذوب و تبخیر شوند. برش با این روش می تواند مشکلات پردازش مواد سخت، شکننده و نسوز را برطرف کند و دارای سرعت بالا، دقت بالا و تغییر شکل کوچک است. به ویژه برای پردازش قطعات دقیق و قطعات میکرو مناسب است.

در فرآیند لیزر، عوامل زیادی بر کیفیت برش لیزر تأثیر می‌گذارند. عوامل اصلی عبارتند از سرعت برش، موقعیت فوکوس، فشار گاز کمکی، توان خروجی لیزر و سایر پارامترهای فرآیند. علاوه بر چهار متغیر مهم فوق، عواملی که ممکن است بر کیفیت برش تأثیر بگذارند نیز شامل مسیر نور خارجی، ویژگی های قطعه کار (بازتاب سطح مواد، وضعیت سطح مواد)، مشعل برش، نازل، گیره صفحه و غیره می باشد.

عوامل فوق که بر کیفیت برش لیزری تأثیر می گذارند به ویژه در پردازش ورق فولاد ضد زنگ برجسته است که به شرح زیر است: تجمع و سوراخ های زیادی در سمت عقب قطعه کار وجود دارد. هنگامی که قطر سوراخ روی قطعه کار به 1 تا 1.5 برابر ضخامت صفحه می رسد، بدیهی است که الزامات گرد بودن را برآورده نمی کند، و خط مستقیم در گوشه به وضوح مستقیم نیست. این مشکلات برای صنعت ورق فلز در فرآوری لیزر نیز دردسرساز است.

مشکل گردی سوراخ کوچک

در طول فرآیند برش دستگاه برش لیزری، سوراخ های نزدیک به 1 تا 1.5 برابر ضخامت صفحه به راحتی با کیفیت بالا پردازش نمی شوند، به خصوص سوراخ های گرد. پردازش لیزری نیاز به سوراخ کردن، سرب، و سپس چرخش به برش دارد و پارامترهای میانی باید مبادله شوند، که باعث اختلاف زمانی تبادل فوری می شود. این منجر به این پدیده می شود که سوراخ گرد روی قطعه کار پردازش شده گرد نیست. به همین دلیل، زمان سوراخ کردن و سرب را برای برش تنظیم کردیم و روش سوراخ کردن را طوری تنظیم کردیم که با روش برش مطابقت داشته باشد تا فرآیند تبدیل پارامتر واضحی وجود نداشته باشد.

صاف بودن گوشه

در پردازش لیزری، چندین پارامتر (ضریب شتاب، شتاب، ضریب کاهش، کاهش سرعت، زمان ماندن گوشه) که در محدوده تنظیم معمولی نیستند، پارامترهای کلیدی در پردازش ورق فلز هستند. زیرا گوشه های مکرر در فرآوری ورق های فلزی با شکل پیچیده وجود دارد. هر بار که به گوشه رسیدید سرعت خود را کم کنید. بعد از کرنر دوباره شتاب می گیرد. این پارامترها زمان مکث پرتو لیزر را در نقطه‌ای مشخص می‌کنند:

(1) اگر مقدار شتاب بیش از حد بزرگ و مقدار کاهش بسیار کوچک باشد، پرتو لیزر به خوبی در گوشه صفحه نفوذ نمی کند و در نتیجه پدیده نفوذ ناپذیری (باعث افزایش نرخ ضایعات قطعه کار) می شود.

(2) اگر مقدار شتاب خیلی کوچک و مقدار شتاب خیلی زیاد باشد، پرتو لیزر در گوشه صفحه نفوذ کرده است، اما مقدار شتاب خیلی کوچک است، بنابراین پرتو لیزر در نقطه تبادل شتاب و کاهش سرعت باقی می‌ماند. برای مدت طولانی، و صفحه نفوذ شده به طور مداوم توسط پرتو لیزر پیوسته ذوب و تبخیر می شود، باعث صافی گوشه می شود (قدرت لیزر، فشار گاز، تثبیت قطعه کار و سایر عواملی که بر کیفیت برش تأثیر می گذارد در اینجا در نظر گرفته نمی شود). .

(3) هنگام پردازش قطعه کار صفحه نازک، قدرت برش باید تا آنجا که ممکن است بدون تأثیر بر کیفیت برش کاهش یابد، به طوری که سطح قطعه کار دارای تفاوت رنگ آشکار ناشی از برش لیزری نباشد.

(4) فشار گاز برش باید تا حد امکان کاهش یابد، که می تواند تا حد زیادی میکرو جیتر موضعی صفحه را تحت فشار هوای قوی کاهش دهد.

از طریق تجزیه و تحلیل فوق، چه مقداری را باید تعیین کنیم تا مقدار مناسب شتاب و کاهش سرعت باشد؟ آیا رابطه تناسبی خاصی بین مقدار شتاب و مقدار کاهش سرعت وجود دارد؟

به همین دلیل، تکنسین ها به طور مداوم مقادیر شتاب و کاهش سرعت را تنظیم می کنند، هر قطعه بریده شده را علامت گذاری می کنند و پارامترهای تنظیم را ثبت می کنند. پس از مقایسه مکرر نمونه و مطالعه دقیق تغییر پارامترها، در نهایت مشخص شد که هنگام برش فولاد ضد زنگ در محدوده 0.5~1.5mm، مقدار شتاب 0.7~1.4g، مقدار کاهش سرعت 0.3~0.6g است و مقدار شتاب = مقدار کاهش سرعت × حدود 2 بهتر است. این قانون برای ورق نورد سرد با ضخامت صفحه مشابه نیز قابل اجرا است (برای ورق آلومینیومی با ضخامت ورق مشابه، مقدار باید مطابق با آن تنظیم شود).