Проаналізуйте лазерну перфорацію та відомі два режими проколу

Лазерне різання полягає в опроміненні лазерним променем матеріалу, який потрібно розрізати, таким чином, щоб матеріал нагрівався, плавився і випаровувався, а розплав видувався газом під високим тиском, утворюючи отвір, а потім промінь рухався по поверхні. матеріал, а отвір безперервно утворює розрізний шов.

У загальних техніках термічного різання, за винятком кількох випадків, які можуть починатися з краю пластини, у більшості з них потрібно зробити невеликий отвір у пластині, а потім почати різання з маленького отвору.

Принцип лазерної перфорації

Основний принцип лазерної перфорації такий: коли певна кількість лазерного променя опромінюється на поверхню металевого листа, окрім частини відбиття, енергія, поглинена металом, змушує метал плавитися, утворюючи металеву купу для плавлення. .Швидкість поглинання розплавленого металу відносно поверхні металу збільшується, тобто він може поглинати більше енергії для прискорення плавлення металу.У цей час належний контроль над енергією та тиском повітря може видалити розплавлений метал із розплавленої ванни та продовжити поглиблення розплавленої ванни, доки він не проникне в метал.

У практичному застосуванні перфорацію зазвичай поділяють на два способи: імпульсну перфорацію та вибухову перфорацію.

01 Пульс пірсинг

Принцип імпульсної перфорації полягає у використанні імпульсного лазера з високою піковою потужністю та низьким робочим циклом для опромінення пластини, яку потрібно вирізати, так що невелика кількість матеріалу розплавляється або випаровується, а діаметр перфорації розряджається під спільною дією безперервне продування і допоміжні гази, і продовжує поступово проникати в пластину.

Час лазерного опромінення є періодичним, а середня використана енергія відносно низька, тому тепло, що поглинається всім обробленим матеріалом, відносно невелике.Залишкове тепло навколо перфорації має менший ефект, і в місці перфорації залишається менше залишків.Отвори, пробиті таким чином, також є більш правильними та меншими за розміром, і мало впливають на початкове різання.

Процес показано на наступному малюнку: після того, як лазерний промінь опромінює об’єкт, що обробляється, поверхня матеріалу спочатку нагрівається, як показано на (A); у міру того, як нагрівання поступово посилюється, воно відіграє роль перфорації, тобто є (B)~(C)~(D).) до проникнень, показаних у кінці (E).Весь процес пірсингу виконується не за один раз, а багато разів поетапно, поступово поглиблюючись, до пенетрації.Тому метод має відносно тривалий час перфорації;однак отримані отвори менші та мають менший термічний вплив на оточення.

✦^✦

02

Піскоструминна перфорація

Принцип вибухової перфорації: певна кількість лазерного променя безперервної хвилі опромінюється на об’єкт, що обробляється, так що він поглинає велику кількість енергії та плавиться, утворюючи ямку, а потім допоміжний газ видаляє розплавлений матеріал, утворюючи отвір для досягнення мети швидкого проникнення.

Завдяки безперервному випромінюванню лазера отвір піскоструминної перфорації стає більшим, а бризки сильнішими, що не підходить для різання з вищими вимогами до точності.

Весь процес показано на малюнку вище: фокус встановлюється над поверхнею матеріалу, а розмір пор перфорації збільшується для швидкого нагрівання.Хоча цей метод перфорації створює велику кількість розплавленого металу та бризок на поверхню оброблюваного матеріалу, він може значно скоротити час проколювання.

Фактичний ефект двох методів пірсингу показано на наступному малюнку.У більшості випадків якість імпульсної перфорації краща, ніж струминна.

У цьому тесті використовується багатомодульний лазер високої потужності 12 кВт серії GW5M.Переваги цього продукту: використання технології 976 нм, електрооптичний коефіцієнт перетворення перевищує 45%, що значно знижує витрати на електроенергію;більш просунутий одномодовий потужний модульний дизайн, продукт більш компактний, краща стабільність, менший розмір, менша вага;антиблікова здатність супер ABR, легко різати золото, срібло, мідь, алюміній та інші матеріали з високою відбивною здатністю;відмінна продуктивність матриці HBF високої яскравості з плоскою верхньою частиною, відмінна продуктивність зварювання при різанні товстих пластин.

Його можна застосовувати для різання товстих пластин, зварювання, облицювання тощо;він має широкий сценарій використання в авіаційній, суднобудівній, автомобільній та інших галузях промисловості.