تجزیه و تحلیل سوراخ لیزر، و دو حالت شناخته شده سوراخ کردن

برش لیزری برای تابش پرتو لیزر به ماده مورد برش است، به طوری که مواد گرم شده و ذوب و تبخیر می شوند و مذاب با گاز پرفشار منفجر می شود و سوراخ ایجاد می شود و سپس پرتو بر روی آن حرکت می کند. مواد، و سوراخ به طور مداوم یک درز برش را تشکیل می دهد.

در روش های کلی برش حرارتی، به جز موارد معدودی که می تواند از لبه صفحه شروع شود، بیشتر آنها باید یک سوراخ کوچک در صفحه ایجاد کرده و سپس از سوراخ کوچک شروع به برش کنند.

اصل پرفوراسیون لیزری

اصل اساسی سوراخ کاری لیزر این است: هنگامی که مقدار معینی از اشعه لیزر بر روی سطح ورق فلزی تابش می شود، علاوه بر بخشی از انعکاس، انرژی جذب شده توسط فلز باعث می شود که فلز ذوب شود و حوضچه ذوب فلز ایجاد شود. .سرعت جذب فلز مذاب نسبت به سطح فلز افزایش می یابد، یعنی می تواند انرژی بیشتری را برای تسریع ذوب فلز جذب کند.در این زمان، کنترل مناسب انرژی و فشار هوا می تواند فلز مذاب را در حوضچه مذاب حذف کند و به عمق بخشیدن به حوضچه مذاب تا زمانی که به فلز نفوذ کند ادامه می دهد.

در کاربردهای عملی، سوراخ کردن معمولاً به دو روش تقسیم می‌شود: سوراخ پالسی و سوراخ انفجاری.

01 نبض سوراخ کردن

اصل سوراخکاری پالس استفاده از لیزر پالسی با قدرت پیک بالا و چرخه کاری کم برای تابش صفحه مورد نظر است، به طوری که مقدار کمی از مواد ذوب یا تبخیر شود و قطر سوراخ شده تحت عمل مشترک تخلیه شود. دمیدن مداوم و گازهای کمکی، و همچنان به تدریج به داخل صفحه نفوذ می کند.

زمان تابش لیزر متناوب است و میانگین انرژی مصرفی نسبتاً کم است، بنابراین گرمای جذب شده توسط کل مواد پردازش شده نسبتاً کم است.گرمای باقیمانده در اطراف سوراخ اثر کمتری دارد و بقایای کمتری در محل سوراخ باقی می ماند.سوراخ هایی که به این ترتیب سوراخ می شوند نیز منظم تر و کوچکتر هستند و تأثیر کمی در برش اولیه دارند.

این فرآیند در شکل زیر نشان داده شده است: پس از تابش پرتو لیزر به جسم پردازش شده، ابتدا سطح ماده گرم می شود، همانطور که در (A) نشان داده شده است؛ همانطور که گرما به تدریج عمیق می شود، نقش سوراخ را ایفا می کند، که است،(B)~(C)~(D).) تا نفوذ نشان داده شده در انتهای (E).کل فرآیند سوراخ کردن در یک زمان انجام نمی شود، بلکه چندین بار به صورت مرحله به مرحله، به تدریج عمیق تر، تا زمان نفوذ انجام می شود.بنابراین، روش دارای زمان سوراخ نسبتا طولانی است.با این حال، سوراخ های حاصل کوچکتر هستند و تاثیر حرارتی کمتری بر محیط اطراف دارند.

✦^✦

02

سوراخ شدن انفجار

اصل سوراخ شدن انفجار: مقدار معینی از اشعه لیزر موج پیوسته بر روی جسم پردازش شده تابش می کند، به طوری که مقدار زیادی انرژی را جذب می کند و ذوب می شود و گودالی را تشکیل می دهد و سپس گاز کمکی مواد مذاب را جدا می کند تا یک سوراخ برای رسیدن به هدف نفوذ سریع.

به دلیل تابش مداوم لیزر، دیافراگم سوراخ انفجار بزرگتر است و پاشش شدیدتر است که برای برش با نیازهای دقت بالاتر مناسب نیست.

کل فرآیند در شکل بالا نشان داده شده است: فوکوس بالای سطح ماده تنظیم می شود و اندازه منافذ سوراخ افزایش می یابد تا سریع گرم شود.اگرچه این روش سوراخ کردن مقدار زیادی فلز مذاب تولید می کند و بر روی سطح مواد فرآوری شده پاشیده می شود، اما می تواند زمان سوراخ شدن را تا حد زیادی کاهش دهد.

اثر واقعی دو روش سوراخ کردن در شکل زیر نشان داده شده است.در بیشتر موارد، کیفیت سوراخکاری پالس بهتر از سوراخکاری انفجاری است.

این تست از لیزر 12 کیلوواتی چند ماژول سری GW5M استفاده می کند.مزایای این محصول: با استفاده از فناوری 976 نانومتری، نرخ تبدیل الکترواپتیکال بیش از 45٪ است که به طور قابل توجهی هزینه برق را کاهش می دهد.طراحی مدولار با قدرت بالا تک حالته پیشرفته تر، محصول فشرده تر، پایداری بهتر، اندازه کوچکتر، وزن سبک تر است.توانایی ضد انعکاس فوق العاده ABR، برش آسان طلا، نقره، مس، آلومینیوم و سایر مواد بسیار بازتابنده.خروجی قالب بالای تخت با روشنایی بالا HBF عالی، عملکرد جوشکاری برش صفحه ضخیم عالی.

می توان آن را برای برش صفحه ضخیم، جوشکاری، روکش فلزی و غیره اعمال کرد.این یک سناریوی استفاده گسترده در صنایع هوایی، کشتی سازی، خودروسازی و سایر صنایع دارد.