Лазерне різання є одним із важливих застосувань лазерів, тобто використання фокусуючого дзеркала для фокусування лазерного променя на поверхні матеріалу, щоб розплавити матеріал, і в той же час використання стисненого газу, коаксіального з лазерним променем, щоб здуйте розплавлений матеріал і спрямуйте лазерний промінь і матеріал на певну відстань.Траєкторії рухаються відносно одна одної, тим самим утворюючи певну форму щілини.
Основні фактори, що впливають на лазерне різання✦
Процес лазерного різання завершується механізмом переміщення, системою управління, лазером і лазерною головкою.Таким чином, фактори, що впливають на ефект різання, в основному походять від чотирьох основних частин, наведених вище.Основними факторами впливу є: розподіл енергії променя, потужність лазера, діаметр фокуса, положення фокуса, швидкість різання, діаметр сопла тощо.
Серед усіх факторів, що впливають на ефект різання, найвпливовішим є положення фокуса.Зміна положення фокуса еквівалентна зміні діаметра променя, що падає на поверхню листа, і кута падіння всередину листа, що вплине на формування щілини та відображення променя всередині щілини, тим самим впливаючи на ширина щілини, тоді як ширина щілини буде змінена.Ширина впливає майже на всі ефекти різання, такі як шорсткість поверхні різання та ступінь адгезії шлаку внизу.
Що таке позиція фокусу✦
Позиція фокусу (Z) відноситься до верхньої поверхні матеріалу, який потрібно розрізати, і означає відстань між центром фокусу та нею.Зазвичай фокальна точка на поверхні аркуша називається нульовою фокальною, вищезгадана називається позитивною фокальною, а фокальна точка під нею називається негативною фокальною, схематична діаграма виглядає наступним чином:
Ефект положення фокусу✦
На графіку нижче показано співвідношення між положенням фокусу (Z) і шириною (W) верхньої частини пропилу в обробленому матеріалі.Коли фокус знаходиться на поверхні аркуша, ширина щілини є найменшою, змінюючи положення фокуса, будь то позитивне або негативне розфокусування, ширина щілини стане ширшою.Залежно від фокусної відстані ріжучої головки, яка використовується, ступінь розширення пропилу змінюється.Як правило, чим коротша фокусна відстань лінзи ріжучої головки та менша фокусна глибина, тим більша зміна різу залежно від положення фокуса.
Перш ніж розрізати будь-який аркуш, необхідно відрегулювати відстань між фокусною точкою та аркушем.Зазвичай вибір положення фокуса буде різним для різних матеріалів для різання, тож як правильно вибрати?
Як вибрати правильне положення фокуса✦
Ø Вирізання позитивного фокусу
Упор робиться на верхню частину ріжучого матеріалу.Після того, як промінь досягає поверхні матеріалу, діапазон випромінювання стає ширшим і поширюється в щілині, так що нижня частина щілини більша за верхню.Він підходить для окислювального різання, такого як кисневе різання вуглецевої сталі, що допомагає кисню досягати нижньої частини заготовки для участі в повній реакції окислення;в той же час більша щілина внизу також допомагає видалити шлак.Як правило, для кисневого різання вуглецевої сталі в певному діапазоні, чим більший позитивний розфокус, тим більший розмір плями на поверхні матеріалу, тим яскравіша та гладкіша поверхня різання;і за межами певного діапазону нижньої частини енергії може бути недостатньо, також спричинити прорізання або шлак на дні.
▲ GW Laser 2KW кисневий позитивний фокус для різання 15 мм вуглецевої сталі
Ø Зрізання негативного фокусу
Під час різання з негативним фокусом фокус знаходиться на внутрішній стороні листа, а лазер фокусується на внутрішній частині матеріалу, що забезпечує достатню щільність енергії в нижній частині щілини.Щілина зверху широка, а знизу вузька, а верхня частина має велику ширину різання, що покращує плинність розплаву;але нижня частина має невелику ширину різання і вимагає більшого потоку повітря.Зазвичай при різанні повітрям або азотом використовується негативний дефокус.
▲ GW лазер 6 кВт азот негативний фокус різання 10 мм нержавіюча сталь
Ø Різання без фокусу
Під час різання з нульовим фокусом поверхня пластини може отримати найменший розмір плями, тому діапазон плавлення є відносно вузьким, а розріз відносно малим, що підходить для високоточного різання тонких матеріалів.
▲ Лазер GW 2 кВт, нульовий азот, різання латуні 1 мм
Вищезазначені лазери — це лазери серії GW Laser 4S потужністю 2 кВт і серії P потужністю 6 кВт відповідно.
Серія 4S використовує абсолютно нову конструкцію оптичної структури, одномодовий вихід з одним резонатором, вищу якість променя та нижчі витрати на обслуговування, що забезпечує неперевершену зручність і гнучкість інтеграції обладнання для лазерної обробки.
▲ Лазер GW Laser серії 4S потужністю 2 кВт
Серія P має нову модульну конструкцію, коефіцієнт використання простору продукту вищий, зовнішній вигляд маленький і красивий, а продуктивність стабільна та потужна.
▲ GW Laser P серії лазерів 6 кВт
Характеристики різання та застосовний обсяг різних фокусних позицій✦
Останніми роками діапазон потужності волоконних лазерів з кожним роком зростає, а для застосувань лазерного різання він також перейшов від кіловат до десятків тисяч ват.Компанія GW Laser постійно досліджує застосування потужних лазерів і розробила унікальний високояскравий лазер HBF з плоским режимом.Забезпечуючи відмінну якість різання товстих пластин, він також враховує потреби ефективності різання тонких пластин.
▲ Лазер високої потужності серії GW Laser 5M
Лазер GW високої потужності загальне положення фокуса✦
У реальних програмах різання також необхідно вибрати відповідне положення фокуса відповідно до конкретних вимог різання.
Якщо у вас виникли запитання щодо практичного застосування, будь ласка, залиште нам повідомлення!
WeChat: GWLaserTech
TikTok: 光惠激光
Sinablog: 光惠激光GWLaserTech
Час публікації: 14 січня 2022 р