Aké sú faktory ovplyvňujúce kvalitu rezu laserovým rezacím strojom?

Laserové rezanietechnológia je pokročilý rezný nástroj. Jeho princípom je použitie vysokovýkonného a vysokohustotného laserového lúča na ožarovanie rezaného materiálu, jeho zahriatie na odparovaciu teplotu prostredníctvom vysokej teploty, vytvorenie otvorov a následné nepretržité posúvanie laserového lúča na dokončenie rezania. Táto metóda rezania je druh tepelného spracovania rezania. Laserové rezanie je efektívne a šetrné k životnému prostrediu, s dobrou kvalitou rezu a vysokou rýchlosťou. Môže zlepšiť účinnosť rezania a postupne nahradiť tradičnú metódu rezania nástrojov.

V procese rezania laserom však existuje veľa faktorov, ktoré ovplyvňujú kvalitu dokončenia rezaného materiálu. Faktory, ktoré ovplyvňujú kvalitu rezu laserového rezacieho stroja, zahŕňajú rýchlosť rezania, polohu zaostrenia, pomocný plyn, výstupný výkon lasera a vlastnosti obrobku.

1. Výstupný výkon lasera

Thelaserový rezací strojgeneruje energiu z kontinuálneho vlnového výstupného laserového lúča. Výber výkonu a režimu lasera ovplyvní kvalitu rezu. V praktickej prevádzke je väčšinou nastavený na vyšší výkon, aby vyhovoval požiadavkám rezania hrubších materiálov. V tomto čase je dôležitejší režim lúča (rozloženie energie lúča v priereze). V prípade menšieho ako vysokého výkonu sa dosiahne vyššia hustota výkonu v ohnisku a lepšia kvalita rezu. Režim nie je konzistentný počas efektívnej životnosti lasera. Stav optických prvkov, jemné zmeny zmesi pracovného plynu lasera a kolísanie prietoku ovplyvnia mechanizmus režimu.

2. Nastavenie polohy zaostrenia

Relatívna poloha ohniska a povrchu obrobku je obzvlášť dôležitá na zabezpečenie kvality rezu. Vo väčšine prípadov je poloha zaostrenia pri rezaní tesne na povrchu obrobku alebo mierne pod povrchom. Počas celého procesu rezania je dôležitou podmienkou zabezpečiť, aby vzájomná poloha ohniska a obrobku bola konštantná, aby sa dosiahla stabilná kvalita rezu. Keď je ohnisko v lepšej polohe, štrbina je menšia a účinnosť je vyššia. Vyššia rýchlosť rezania môže dosiahnuť lepšie výsledky rezania. Vo väčšine aplikácií je zaostrenie lúča nastavené tesne pod trysku. Vzdialenosť medzi tryskou a povrchom obrobku je vo všeobecnosti asi 1,5 mm.

3. Rýchlosť rezania

Rýchlosť rezania materiálu je úmerná hustote výkonu lasera, to znamená, že zvýšenie hustoty výkonu môže zvýšiť rýchlosť rezania. Rezná rýchlosť je nepriamo úmerná hustote (mernej hmotnosti) a hrúbke rezaného materiálu. Ak ostatné parametre zostanú nezmenené, faktory na zlepšenie rýchlosti rezania sú: zvýšenie výkonu (v určitom rozsahu, napr. 500~2000W); Vylepšite režim lúča (napríklad z režimu vysokého rádu do režimu nízkeho rádu na TEM00); Zmenšite veľkosť zaostrovacieho bodu (napríklad zaostrenie objektívom s krátkou ohniskovou vzdialenosťou); Rezanie materiálov s nízkou počiatočnou energiou vyparovania (ako sú plasty, plexisklo atď.); Rezanie materiálov s nízkou hustotou (ako je biela borovica); Odrežte tenký materiál.

4. Tlak pomocného plynu

Na rezanie materiálov laserovým rezacím strojom je potrebné použitie pomocného plynu a tlak plynu je veľmi dôležitým faktorom. Pomocný plyn a laserový lúč sú koaxiálne rozprašované, aby chránili šošovku pred znečistením a odfukovali trosku na dne reznej plochy. V prípade nekovových materiálov a niektorých kovových materiálov sa na spracovanie roztavených a odparených materiálov použije stlačený vzduch alebo inertný plyn, pričom sa zabráni nadmernému spaľovaniu v oblasti rezu.

Pre väčšinu kovových laserových rezacích strojov sa aktívny plyn (pokiaľ je to O2) používa na vytvorenie oxidačnej exotermickej reakcie s horúcim kovom. Toto dodatočné teplo môže zvýšiť rýchlosť rezania o 1/3~1/2. Pri rezaní tenkých materiálov vysokou rýchlosťou je potrebný vysoký tlak plynu, aby sa zabránilo prilepeniu trosky na zadnej strane rezu (horúca troska prilepená na obrobku tiež poškodí reznú hranu). Keď sa hrúbka materiálu zväčšuje alebo je rýchlosť rezania pomalá, tlak plynu by sa mal primerane znížiť. Aby sa zabránilo omrznutiu plastovej reznej hrany, je tiež lepšie rezať pri nižšom tlaku plynu.