Tagliu laser è u so sistema di trasfurmazione

Tagliu laserapplicazione

I laser CO2 à flussu assiale rapidu sò soprattuttu usati per u tagliu laser di materiali metallichi, principalmente per via di a so bona qualità di fasciu. Ancu s'è a riflettività di a maiò parte di i metalli à i fasci laser CO2 hè abbastanza alta, a riflettività di a superficia metallica à temperatura ambiente aumenta cù l'aumentu di a temperatura è di u gradu d'ossidazione. Una volta chì a superficia metallica hè dannighjata, a riflettività di u metallu hè vicina à 1. Per u tagliu laser di metalli, hè necessaria una putenza media più alta, è solu i laser CO2 d'alta putenza anu sta cundizione.

1. Tagliu laser di materiali d'acciaiu

1.1 Tagliu laser cuntinuu CO2 I principali parametri di prucessu di tagliu laser cuntinuu CO2 includenu a putenza di u laser, u tipu è a pressione di u gasu ausiliariu, a velocità di tagliu, a pusizione focale, a prufundità focale è l'altezza di l'ugellu.

(1) Putenza laser A putenza laser hà una grande influenza nantu à u spessore di tagliu, a velocità di tagliu è a larghezza di l'incisione. Quandu l'altri parametri sò custanti, a velocità di tagliu diminuisce cù l'aumentu di u spessore di a piastra di tagliu è aumenta cù l'aumentu di a putenza laser. In altre parole, più grande hè a putenza laser, più spessa hè a piastra chì pò esse tagliata, più rapida hè a velocità di tagliu, è più grande hè a larghezza di l'incisione.

(2) Tipu è pressione di u gasu ausiliariu Quandu si taglia l'acciaiu à bassu carbone, u CO2 hè adupratu cum'è gasu ausiliariu per utilizà u calore di a reazione di combustione ferru-ossigenu per prumove u prucessu di tagliu. A velocità di tagliu hè alta è a qualità di l'incisione hè bona, in particulare si pò ottene l'incisione senza scoria appiccicosa. Quandu si taglia l'acciaiu inox, si usa u CO2. A scoria hè faciule da appiccicà à a parte inferiore di l'incisione. Si usa spessu u gasu mischju CO2 + N2 o u flussu di gasu à doppiu stratu. A pressione di u gasu ausiliariu hà un effettu significativu nantu à l'effettu di tagliu. Aumentà currettamente a pressione di u gasu pò aumentà a velocità di tagliu senza scoria appiccicosa per via di l'aumentu di u momentum di u flussu di gasu è di u miglioramentu di a capacità di rimozione di a scoria. Tuttavia, se a pressione hè troppu alta, a superficia tagliata diventa ruvida. L'effettu di a pressione di l'ossigenu nantu à a rugosità media di a superficia di l'incisione hè mostratu in a figura sottu.

A pressione di u corpu dipende ancu da u spessore di a piastra. Quandu si taglia l'acciaiu à bassu carbone cù un laser CO2 di 1 kW, a relazione trà a pressione di l'ossigenu è u spessore di a piastra hè mostrata in a figura sottu.

(3) Velocità di taglio A velocità di taglio hà un impattu significativu nantu à a qualità di taglio. Sottu certe cundizioni di putenza laser, ci sò valori critici superiori è inferiori currispondenti per una bona velocità di taglio quandu si taglia l'acciaio à bassu carbone. Se a velocità di taglio hè più alta o più bassa di u valore criticu, si verificarà a deformazione di a scoria. Quandu a velocità di taglio hè lenta, u tempu d'azione di u calore di reazione d'ossidazione nantu à u tagliente hè allargatu, a larghezza di u taglio hè aumentata è a superficia di taglio diventa ruvida. Cù l'aumentu di a velocità di taglio, l'incisione diventa gradualmente più stretta finu à chì a larghezza di l'incisione superiore hè equivalente à u diametru di u puntu. In questu mumentu, l'incisione hè ligeramente in forma di cuneu, larga in cima è stretta in fondu. Cù l'aumentu di a velocità di taglio, a larghezza di l'incisione superiore cuntinueghja à diventà più chjuca, ma a parte inferiore di l'incisione diventa relativamente più larga è diventa una forma di cuneu inversu.

(5) Prufundità di focu

A prufundità di focu hà un certu impattu nantu à a qualità di a superficia di tagliu è a velocità di tagliu. Quandu si taglianu piastre d'acciaiu relativamente grande, si deve aduprà una trave cù una grande prufundità focale; quandu si taglianu piastre sottili, si deve aduprà una trave cù una piccula prufundità focale.

(6) Altezza di l'ugellu

L'altezza di l'ugellu si riferisce à a distanza da a superficia finale di l'ugellu di gas ausiliariu à a superficia superiore di a pezza. L'altezza di l'ugellu hè grande, è u momentum di u flussu d'aria ausiliariu espulsu hè faciule da fluttuà, ciò chì affetta a qualità è a velocità di taglio. Dunque, quandu si taglia à laser, l'altezza di l'ugellu hè generalmente minimizzata, di solitu 0,5 ~ 2,0 mm.

① Aspetti laser

a. Aumentà a putenza di u laser. U sviluppu di laser più putenti hè un modu direttu è efficace per aumentà u spessore di tagliu.

b. Trasfurmazione à impulsi. I laser pulsati anu una putenza di piccu assai alta è ponu penetrà in piastre d'acciaiu spesse. L'applicazione di a tecnulugia di taglio laser à impulsi à alta frequenza è à larghezza d'impulsu stretta pò taglià piastre d'acciaiu spesse senza aumentà a putenza laser, è a dimensione di l'incisione hè più chjuca di quella di u taglio laser continuu.

c. Aduprà novi laser

②Sistema otticu

a. Sistema otticu adattivu. A differenza da u tagliu laser tradiziunale hè chì ùn hà micca bisognu di piazzà u focu sottu à a superficia di tagliu. Quandu a pusizione di u focu fluttua in su è in giù di uni pochi di millimetri longu a direzzione di u spessore di a piastra d'acciaiu, a lunghezza focale in u sistema otticu adattivu cambierà cù u cambiamentu di a pusizione di u focu. I cambiamenti in su è in giù di a lunghezza focale coincidenu cù u muvimentu relativu trà u laser è a pezza, pruvucendu u cambiamentu di a pusizione di u focu in su è in giù longu a prufundità di a pezza. Stu prucessu di tagliu in u quale a pusizione di u focu cambia cù e cundizioni esterne pò pruduce tagli di alta qualità. U svantaghju di stu metudu hè chì a prufundità di tagliu hè limitata, generalmente micca più di 30 mm.

b. Tecnulugia di tagliu bifocale. Una lente speciale hè aduprata per fucalizà u fasciu duie volte in diverse parti. Cum'è mostratu in a Figura 4.58, D hè u diametru di a parte centrale di a lente è hè u diametru di a parte di u bordu di a lente. U raghju di curvatura à u centru di a lente hè più grande di l'area circundante, furmendu un doppiu focu. Durante u prucessu di tagliu, u focu superiore si trova nantu à a superficia superiore di a pezza, è u focu inferiore si trova vicinu à a superficia inferiore di a pezza. Sta tecnulugia speciale di tagliu laser à doppiu focu hà parechji vantaghji. Per taglià l'acciaiu dolce, ùn pò micca solu mantene un fasciu laser d'alta intensità nantu à a superficia superiore di u metallu per risponde à e cundizioni necessarie per chì u materiale s'accenda, ma ancu mantene un fasciu laser d'alta intensità vicinu à a superficia inferiore di u metallu per risponde à i requisiti per l'accensione. A necessità di pruduce tagli puliti in tutta a gamma di spessori di materiale. Sta tecnulugia espande a gamma di parametri per ottene tagli di alta qualità. Per esempiu, aduprendu un CO2 di 3 kW. laser, u spessore di taglio convenzionale pò ghjunghje solu à 15 ~ 20 mm, mentre chì u spessore di taglio cù a tecnulugia di taglio à doppia focalizzazione pò ghjunghje à 30 ~ 40 mm.

③Ugello è flussu d'aria ausiliariu

Cuncepisce ragiunevolmente l'ugellu per migliurà e caratteristiche di u campu di flussu d'aria. U diametru di a parete interna di l'ugellu supersonicu prima si riduce è poi si espande, ciò chì pò generà un flussu d'aria supersonicu à l'uscita. A pressione di alimentazione d'aria pò esse assai alta senza generà onde d'urto. Quandu si usa un ugellu supersonicu per u tagliu laser, a qualità di tagliu hè ancu ideale. Siccomu a pressione di tagliu di l'ugellu supersonicu nantu à a superficia di a pezza hè relativamente stabile, hè particularmente adattatu per u tagliu laser di piastre d'acciaio spesse.