Сделать свой сайт бесплатно

Реклама

Создай свой сайт в 3 клика и начни зарабатывать уже сегодня.

@ADVMAKER@
Группы страниц  Страницы
Основные параметры лазерной резки
05 Мая 2012

Основные параметры лазерной резки:

 

  1. Параметры лазера:

- мощность лазера;

- распределение интенсивности излучения;

- диаметр луча.

2. Параметры процесса:

- скорость резки;

- вид газа и его давление;

- положение фокуса.

- расстояние между срезом сопла и поверхностью заготовки.

3. Параметры заготовки:

- материал;

- толщина;

- поверхность заготовки.

4. Машинные параметры:

- регулировка отверстия сопла относительно оси лазерного излучения;

- отверстие сопла.

 

2.1. Параметры лазера.

Мощность лазера должна соответствовать виду материала и толщине заготовки. Так, резка конструкционных сталей толщиной до 6 мм. Осуществляется, как правило, на мощности до 1000Вт, более 6 мм. – свыше 1000Вт.

Распределение интенсивности излучения и диаметр луча должны соответствовать паспортным данным лазера. Контроль распределения интенсивности излучения осуществляется путем получения глубокого отпечатка (примерно 15-20мм.) на оргстекле, диаметр луча контролируется по отпечатку на поверхности оргстекла.

 

2.2. Параметры процесса.

Скорость резки должна соответствовать виду материала и толщине заготовки. Как слишком высокая, так и слишком низкая скорость резки может привести к самым неудовлетворительным результатам, таким как образование грата, непроплавление и др.

Максимальные скорости резки

материал

толщина, мм

Скорость резания, м/мин

Конструкционная сталь

1

4

8

10

6,0

2,2

1,0

0,8

Нержавеющая сталь

1

4

5,5

1,5

 

Вид газа. Вид материала и требования к результатам резки определяют вид применяемого газа. Так, например, такой горючий материал, как древесина, не должен подвергаться резке с использованием кислорода. Для металлических заготовок, разделенные кромки которых не должны быть окислены, также не должен применяться кислород.

При лазерной кислородной резке металлических материалов качество применяемого кислорода имеет решающее значение для результатов резки. Наличие в кислороде воды или азота ведет к образованию грата. В связи с этим необходимо использовать кислород с чистотой не ниже 99,95%.

При резке с высоким давлением ассистирующего газа (азота) нержавеющих сталей, большое значение имеет качество азота. Примесь кислорода в нем ведет к образованию тонкого оксидного слоя, опознаваемого по пожелтению кромок реза. В этом случае рекомендуется чистота азота не ниже 99,8%.

Давление газа. Давление газа должно быть согласовано с толщиной материала заготовки. При этом необходимо учитывать, что давление газа при кислородной резке играет более важную роль, чем при резке с азотом.

При кислородной резке тонкие металлические материалы разделяются при большом давлении газа, чем толстые заготовки. Это необходимо для того , чтобы при более высоких скоростях резания благодаря повышенному подводу газа скомпенсировать недостаток кислорода. Например, давление кислорода при резке конструкционных сталей толщиной до 2,5мм составляет до 3,5атм, 2,5-4мм – до 2атм, 4-6мм – до 1,2атм, 6-10мм – 0,6-0,8атм.

И наоборот, при резке высокого давления (резка плавлением) толстые заготовки разделяются с большим давлением газа, чтобы вязкие расплавы удалить из прорези, образуемой при резке.

Основное правило : при кислородной резке давление газа уменьшается с увеличением толщины материала, при резке с азотом оно ведет себя противоположным образом.

Положение фокуса. Точное знание положения фокуса является важной предпосылкой для хороших результатов резки.

Следует придерживаться следующих правил:

А) кислородная резка конструкционных сталей:

- при толщине листа до 6мм наиболее выгодным является положение фокуса на поверхности листа;

- при толщине листа 8мм и более положение фокуса устанавливается над поверхностью листа.

Б) резка высокого давления (более 6атм) (нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы) – положение фокуса переносится в лист.

Расстояние между срезом сопла и поверхностью заготовки.

В общем случае следует обеспечивать минимальный зазор между срезом сопла и обрабатываемым материалом. Чем меньше зазор, тем выше концентрация режущего газа в полости реза, обычно при резке устанавливаются зазоры в пределах 0,5-1,5мм.

Комментарии: 0 Просмотры: Группа: Рекомендации по технологии лазерной резки
Рекомендации по технологии лазерной резки
03 Мая 2012
  1. 1.      Обзор технологических процессов.

Термическая резка при помощи лазерного луча может быть разделена на три различных процесса:

1 – Сублимационная резка

2 – Резка плавлением

3 – Газовая (кислородная) резка

 

                        Лазерная сублимационная резка

Определение: При сублимационной резке материал под воздействием лазерного луча испаряется в зоне образующийся при резке прорези. В качестве газов для резки используются инертные или химически пассивные газы, например, азот (N2), гелий (He), или аргон (Ar).

Применение: Данный процесс резки применяется как для разделения металлов, так и для таких материалов, которые плавятся незначительно или вообще не имеют расплавленного состояния. Такими материалами являются, например, древесина, бумага, керамика, и пластмассы.

 

Особенности лазерной сублимационной резки:

1 – Благодаря тому, что практически не происходит плавления материала, образуются гладкие кромки реза.

2 – Зона теплового воздействия в краевой части кромки реза, а также общая тепловая нагрузка на заготовку сводится к минимуму.

3 – Не происходит окисления кромки реза.

4 – Для сублимационной резки необходима высокая плотность мощности лазерного излучения (более 107 Вт/см2).

5 – В связи с высокой удельной теплотой испарения металлов возможны лишь относительно невысокие скорости резания.

 

                        Лазерная  резка плавлением.

Определение: При резке плавлением материал под воздействием лазерного луча переходит в расплавленное состояние, а затем этот расплав удаляется струей газа. Для этого используются инертные газы, например, азот (N2) или аргон (Ar). Азот нашел наибольшее применение.

Применение: Типичным для данного процесса резки является разделение высоколегированных сталей и цветных металлов.

Особенности лазерной резки плавлением:

1 – По сравнению с сублимационной резкой возможны более высокие скорости резания, т.к. материал в прорези не должен испарятся. Однако, по сравнению с газовой резкой достигаются меньшие скорости резания.

2 – В зависимости от вида применяемого газа может быть предотвращено (например, при резке металлов) окисление кромок реза.

 

Резка высокого давления.

Определение: Резка высокого давления представляет собой резку плавлением, при которой газ для резки подводится под давлением свыше 6 атм. Высокое давление газа вызывает более высокую скорость удаления расплава из прорези, образующейся при резке.

Этим эффективно предотвращается образование заусенцев, а также прилипание шлаков к кромкам реза. Т.к. в качестве газа для резки используется азот, то кромки реза не окисляются.

Применение: Резка высокого давления подходит для обработки нержавеющих сталей и сплавов алюминия.

Особенности резки высокого давления:

1 – Не окисляется кромка реза

2 – Высокий расход газа

3 – Более низкие скорости резания, чем при кислородной резке

4 – Зависящие от толщины листа положение фокуса.

 

                        Лазерная газовая (кислородная) резка

Определение: Аналогично резке плавлением при кислородной резке заготовка нагревается в зоне образующийся прорези, а материал, перешедший в расплавленное состояние, удаляется при помощи газовой струи. В качестве газа используется кислород. В связи с экзотермической реакцией кислорода с расплавленным и частично испарившимся металлом осуществляется увеличенный в несколько раз подвод энергии к зоне взаимодействия лазерного луча и заготовки, чем обеспечивается выгорание металла и увеличение производительности процесса.

Применение: Лазерная газовая резка применяется исключительно для разделения металлов.

Особенности лазерной газовой резки:

1 – При лазерной газовой резке возможно разделение листов с большей толщиной, чем при резке плавлением или сублимационной резке.

2 – Скорости резания в 2-3 раза превышают скорости резания при резке плавлением. Таким образом, газовая резка обеспечивает самую большую скорость резания из всех рассматриваемых процессов лазерной резки.

3 – В связи с применением кислорода в качестве газа для резки, кромки реза покрываются оксидным слоем.

4 – В металлообработке процесс лазерной кислородной резки нашел наибольшее применение.

Комментарии: 0 Просмотры: Группа: Рекомендации по технологии лазерной резки