Pjovimo lazeriu metu atsirandančios atbrailos ne tik turi įtakos ruošinių tikslumui ir išvaizdai, bet ir padidina vėlesnių šlifavimo procesų išlaidas. Norint pasiekti, kad apdorojimas būtų-neapdorotas, reikalingas bendras kelių aspektų valdymas, pvz., įrangos parametrai, medžiagos charakteristikos ir proceso optimizavimas. Konkretūs metodai yra tokie:
1. Tiksliai suderinkite lazerio parametrus, kad valdytumėte energijos išeigą
Lazerio parametrų racionalumas yra labai svarbus norint išvengti įbrėžimų. Pirma,lazerio galia turi būti pritaikyta medžiagos storiui: dėl nepakankamos galios medžiaga bus nevisiškai nupjauta, o nesulydytas metalas liks kaip atplaišos; dėl per didelės galios medžiaga gali per-tirpti, o atvėsęs skystas metalas sudarys gumbelius. Pavyzdžiui, pjaunant 1–3 mm storio mažai anglies -anglį plieną, paprastai nustatoma 1500–3000 W galia, o storoms 5–10 mm plokštėms galia turi būti padidinta iki 3000–6000 W.
antra,sureguliuokite pjovimo greitį ir dažnį: per mažas greitis pailgins medžiagos lazerio apšvitinimo laiką, išplės šilumos-paveiktą zoną ir lengvai susidarys įbrėžimai ant kraštų; per didelis greitis sukels nepilną pjovimą. Paprastai tariant, plonos plokštės yra tinkamos dideliam greičiui ir aukštam dažniui (pvz., 1-2 mm plieninėms plokštėms greitis yra 10-15 m/min, o dažnis 5000-10 000 Hz), o storoms plokštėms reikalingas mažesnis greitis ir mažesnis dažnis (pvz., 8 mm plieninėms plokštėms greitis yra 1-3 m/min, o dažnis 0-30100 Hz).
Be to,optimizuoti židinio padėtį: per gilus{0}}fokusavimas išsklaidys energiją, todėl viršutinės ir apatinės pjūvio dalys bus nevienodos, o apačioje lengvai paliks įbrėžimų; per mažas{1}}fokusas sukels pernelyg didelį paviršiaus tirpimą. Pjaunant metalus, židinys paprastai turi būti 0,5-1 mm žemiau medžiagos paviršiaus, o nemetalinėms medžiagoms jis gali būti atitinkamai perkeltas į viršų.
2. Protingai pasirinkite pagalbines dujas, kad pagerintumėte šlako šalinimo efektą
Pjovimo lazeriu metu pagalbinės dujos atlieka šlako išpūtimo ir ruošinio aušinimo vaidmenį. Jų tipas, slėgis ir srautas tiesiogiai veikia šurmulį.Juodiesiems metalams, tokiems kaip anglinis plienas, deguonis yra pageidautinas kaip pagalbinės dujos: deguonis gali oksidaciškai reaguoti su metalu, išleisti papildomą šilumą, kad padėtų pjauti, ir tuo pačiu metu aukšto{0}}slėgio deguonis gali greitai nupūsti šlaką, kad sumažintų likučius. Tačiau reikia kontroliuoti deguonies slėgį, paprastai tarp 0,3–0,8 MPa. Per žemas slėgis lems nepilną šlako pašalinimą, o per didelis slėgis lengvai sukels per didelę nupjauto krašto oksidaciją ir susidarys įdubos.
Pjaunant spalvotuosius metalus, pvz., nerūdijantį plieną ir aliuminio lydinius, reikia naudoti inertines dujas, pvz., azotą: inertinės dujos gali užkirsti kelią medžiagos oksidacijai ir išpūsti šlaką iš pjūvio dėl didelio slėgio. Azoto slėgis paprastai yra didesnis nei deguonies (0,5{5}}1,2 MPa), ypač storoms plokštėms. Būtina užtikrinti stabilų dujų srautą, kad dėl slėgio svyravimų nesusilaikytų šlakas. Be to, dujų purkštuko skersmuo ir atstumas taip pat turi atitikti. Dėl per-mažo purkštuko skersmens gali sumažėti slėgis, o per didelis sukels dujų difuziją. Pagal medžiagos storį rekomenduojama pasirinkti φ1,5-3 mm skersmens antgalį, o atstumą tarp antgalio ir ruošinio išlaikyti 0,5-2 mm.
3. Iš anksto apdorokite medžiagas, kad sumažintumėte būdingų defektų poveikį
Pačios medžiagos būklė yra neapdorojamo{0}}apdirbimo pagrindas.Užtikrinkite, kad žaliavos paviršius būtų lygus ir be oksidų sluoksnių: aprūdijusioms ar apnašoms padengtoms -metalinėms plokštėms oksido sluoksnis sugers dalį energijos pjovimo lazeriu metu, todėl pjovimo temperatūra bus netolygi ir lengvai atsiras. Prieš apdirbant oksido sluoksnį galima pašalinti šlifuojant, marinuojant ir pan., arba galima pasirinkti kvalifikuotos paviršiaus kokybės plokštes.
Kontroliuokite medžiagos storio toleranciją: jei tos pačios partijos medžiagų storio nuokrypis viršija 0,1 mm, lazerio energijai bus sunku vienodai veikti medžiagą. Plonos dalys linkusios per-tirpti, o storosios dalys gali palikti įdubas. Todėl prieš pjaunant būtina pasirinkti aukštos-kokybės medžiagas su mažu storio tolerancija ir atlikti taškinius plokštės storio patikrinimus. Be to, naudojant padengtas medžiagas (pvz., cinkuotas plokštes), būtina iš anksto įsitikinti, ar danga yra atspari aukštai{6}}temperatūrai, kad būtų išvengta drožlių, susidarančių dangai degant arba tirpstant ir prilipus prie pjūvio.
4. Reguliariai prižiūrėkite įrangą, kad užtikrintumėte stabilų veikimą
Gera įrangos būklė yra būtina nuolatinio apdorojimo be šlifavimo{0}} sąlyga.Nuvalykite fokusavimo veidrodėlį ir antgalį: jei fokusavimo veidrodžio paviršius yra užterštas dulkėmis arba metalo purslais, lazerio energijos židinys pasislinks ir sumažins pjovimo galimybes; Purkštuko užsikimšimas turės įtakos pagalbinių dujų srautui ir slėgiui, susilpnindamas šlako pašalinimo efektą. Fokusavimo veidrodėlį prieš eksploataciją rekomenduojama kasdien nuvalyti specialia valymo priemone, o kas savaitę išardyti antgalį gilinimui ir valymui.
Patikrinkite kreipiamojo bėgio ir perdavimo sistemos tikslumą: dėl kreipiamojo bėgio susidėvėjimo arba atsilaisvinusių transmisijos dalių pjovimo galvutė nukryps nuo bėgių kelio, dėl to atsiras nuožulni pjūviai ir atsiras. Būtina reguliariai sutepti kreipiamąjį bėgelį, kas mėnesį tikrinti transmisijos komponentų, tokių kaip krumpliaračiai ir diržai, sandarumą ir užtikrinti, kad pjovimo galvutė judėtų sklandžiai ir būtų tiksliai nustatyta. Be to, reguliarus lazerio optinio kelio kalibravimas, siekiant užtikrinti lazerio spindulio vertikalumą ir židinio taško padėties tikslumą, taip pat yra svarbi priemonė siekiant išvengti įbrėžimų.
5. Proceso optimizavimas specialioms medžiagoms
Labai atspindinčioms medžiagoms (pvz., vario ir aliuminio lydiniams) arba didelio{0}}kietumo medžiagoms (pvz., titano lydiniams) reikia taikyti tikslinius procesus. Pjaunant labai atspindinčias medžiagas, gali būti naudojami žalios arba mėlynos spalvos lazeriniai generatoriai (su didesniu sugerties koeficientu trumpo -bangos ilgio lazeriams), taip pat galima sumažinti pjovimo greitį ir padidinti didžiausią galią, kad būtų sumažintas nepilnas pjovimas, kurį sukelia energijos atspindys. Pjaunant didelio-kietumo medžiagas, impulsinis lazerio režimas gali būti pritaikytas, kad medžiaga būtų akimirksniu pradurta per aukšto dažnio
Apibendrinant galima pasakyti, kad pjovimo lazerinėmis staklėmis pasiekti, kad apdirbimas nebūtų{0}}įbrėžtas, yra sistemingas projektas. Būtina tiksliai sureguliuoti parametrus, optimizuoti pagalbinius procesus kartu su medžiagų charakteristikomis ir gerai atlikti įrangos techninę priežiūrą, kad būtų pasiekti sklandūs ir lygūs pjūviai, kartu užtikrinant pjovimo efektyvumą.
--Rayther Laser Jack Sun--