Principiul de bază al tăierii cu laser este interacțiunea dintre laser și materie. Acesta include nu numai procese micro cuantice complexe, ci și fenomene macro cauzate de laserul care acționează asupra diferitelor materiale dielectrice. Aceste fenomene macroscopice includ absorbția laserului, reflexia, refracția, conversia și transmiterea energiei, starea materialului și compoziția gazului înconjurător, efectul țesutului atunci când fasciculul de lumină acționează asupra suprafeței materialului etc.
Prin urmare, factorii care afectează calitatea tăierii cu laser sunt foarte complecși. În plus față de materialul de prelucrare în sine, acestea sunt în principal caracteristicile fasciculului, puterea laserului, viteza de tăiere, tipul duzei (diafragma) și înălțimea duzei, poziția de focalizare, tipul de gaz auxiliar și presiunea etc.
Factorii care afectează calitatea tăierii
1. Caracteristicile fasciculului: lățimea crestătură a tăierii cu laser este foarte mult legată de modul fasciculului și diametrul spotului după focalizare. Deoarece densitatea de putere și densitatea energetică a iradierii cu laser sunt legate de diametrul spotului laser, pentru a obține o densitate mare de putere și obiectivitate energetică, diametrul spotului trebuie să fie cât mai mic posibil în tăierea cu laser.
2. Puterea laserului: puterea laserului afectează în mod direct grosimea plăcii de oțel care poate fi tăiată. Cu cât energia este mai mare, cu atât grosimea materialului care poate fi tăiat este mai groasă. În plus, afectează, de asemenea, precizia dimensională a piesei de prelucrat, lățimea fantei, rugozitatea suprafeței de tăiere și lățimea zonei afectate de căldură.
3. Viteza de tăiere: viteza de tăiere are un impact mare asupra calității de tăiere a plăcii din oțel inoxidabil. Cea mai bună viteză de tăiere face ca suprafața de tăiere să fie netedă și netedă fără zgură în partea inferioară.
Dacă viteza de tăiere este prea rapidă, placa de oțel nu va fi tăiată, rezultând stropire cu scântei, zgură în jumătatea inferioară și chiar arderea lentilei; În cazul în care viteza de tăiere este prea lent, este ușor de a provoca peste topirea materialului, lărgirea cusăturii de tăiere, creșterea zonei afectate de căldură, și chiar peste arderea piesei de prelucrat.
4. Duza: forma duzei (diafragma), înălțimea duzei (distanța dintre ieșirea duzei și suprafața piesei de prelucrat) etc. va afecta efectul de tăiere.
5. Poziția focalizării: poziția de focalizare afectează direct lățimea crestării, panta, rugozitatea secțiunii de tăiere și aderența zgurii. Diferite poziții de focalizare conduc la diametre diferite ale fasciculului și adâncimi de focalizare pe suprafața piesei de prelucrat, ceea ce va schimba forma canelurii de prelucrare și va afecta fluxul de gaz de prelucrare și metal topit în canelura de prelucrare.
6. Gaz auxiliar: gazul auxiliar este necesar pentru tăierea materialelor, care implică în principal tipul de gaz și presiunea. Tipul de gaz, presiunea, diametrul duzei și geometria afectează rugozitatea marginii și generarea de burr.
Există mulți factori care afectează calitatea procesării cu laser. Stăpânirea legii influenței diferiților factori de proces asupra calității suprafeței de prelucrare a mașinilor de tăiat cu laser poate ajuta la găsirea unei căi de îmbunătățire a calității suprafeței și de îmbunătățire a calității suprafeței.
Evaluarea calității tăierii cu laser include în principal următoarele puncte:
1. Suprafata de taiere este neteda, cu putine linii si fara fractura fragila
Când laserul taie placa la temperatură ridicată, urmele de material topit nu vor apărea în crestătură sub fasciculul laser vertical, ci vor fi pulverizate în partea din spate a fasciculului laser. Ca urmare, liniile curbe se formează la marginea de tăiere, iar liniile urmăresc îndeaproape fasciculul laser în mișcare. Pentru a corecta această problemă, reducerea ratei de alimentare la sfârșitul procesului de tăiere poate elimina foarte mult formarea liniilor;
2. Lățimea îngustă a fantei (aceasta este legată în principal de diametrul spotului fasciculului laser, care depinde de calitatea tubului laser)
În general, lățimea crestătului nu afectează calitatea tăierii. Numai atunci când se formează un contur deosebit de precis în interiorul componentei, lățimea de tăiere are un impact important, deoarece lățimea de tăiere determină diametrul interior minim al conturului. Când grosimea plăcii crește, crește și lățimea de tăiere. Prin urmare, pentru a asigura aceeași precizie ridicată, indiferent cât de mare este lățimea crestătului, piesa de prelucrat ar trebui să fie constantă în zona de prelucrare a mașinii de tăiat cu laser;
3. Perpendicularitatea bună a articulației de tăiere și a zonei mici afectate de căldură
Când grosimea materialului prelucrat depășește 18mm, perpendicularitatea marginii de tăiere este foarte importantă; Când este departe de focalizare, fasciculul laser devine divergent, iar tăierea devine mai largă spre partea de sus sau de jos în funcție de poziția focalizării.
Marginea de tăiere se abate de la linia verticală cu câteva procente. Cu cât marginea este mai verticală, cu atât calitatea de tăiere este mai mare.
4. Efectul termic al materialelor de tăiere
Ca echipament de aplicare a prelucrării de tăiere termică, acesta este obligat să provoace impact termic asupra materialelor în procesul de utilizare, care include în principal trei aspecte: A. zona afectată de căldură; b. Depresie și coroziune; c. Deformarea materialului.
Zona afectată de căldură se referă la zona încălzită de-a lungul crestăturăi în tăierea cu laser. În același timp, structura materialului în sine se schimbă.
De exemplu, unele materiale se pot întări. Zona afectată de căldură se referă la schimbarea regională a structurii interne din cauza temperaturii ridicate; Depresia și coroziunea au un efect advers asupra suprafeței marginii de tăiere și afectează aspectul mașinii de tăiat cu laser. Ele apar în erorile de tăiere care ar trebui evitate în general.
În cele din urmă, dacă tăierea face ca piesa să se încălzească brusc, aceasta se va deforma. Acest lucru este deosebit de important în prelucrarea fină, deoarece contururile și piesele de legătură sunt de obicei doar câteva zecimi de milimetru lățime. Controlul puterii laser și utilizarea impulsurilor laser scurte pot reduce încălzirea componentelor și pot evita deformarea.
