1. Dispositivo especial
Para reducir el cambio en el tamaño del punto focal causado por el cambio en el tamaño del haz prefocal, el fabricante del sistema de corte por láser proporciona algunos dispositivos especiales para que los usuarios elijan:
(1) Colimador.Este es un método común, es decir, se agrega un colimador al extremo de salida del láser de CO2 para el procesamiento de expansión.Después de la expansión, el diámetro del haz aumenta y el ángulo de divergencia se reduce, de modo que el tamaño del haz antes del enfoque del extremo cercano y del extremo lejano es casi el mismo dentro del rango de trabajo de corte.
(2) Se agrega un eje inferior independiente de la lente móvil al cabezal de corte, que son dos partes independientes con el eje Z que controla la distancia entre la boquilla y la superficie del material.Cuando la mesa de trabajo de la máquina herramienta se mueve o el eje óptico se mueve, el eje F del haz se mueve desde el extremo cercano al extremo lejano al mismo tiempo, de modo que el diámetro del punto permanece igual en toda el área de procesamiento después de la el haz está enfocado.
(3) Controlar la presión del agua de la lente de enfoque (generalmente sistema de enfoque de reflexión de metal).Si el tamaño del haz antes del enfoque se vuelve más pequeño y el diámetro del punto focal aumenta, la presión del agua se controla automáticamente para cambiar la curvatura de enfoque y reducir el diámetro del punto focal.
(4) El sistema de compensación de trayectoria óptica en las direcciones X e Y se agrega a la máquina cortadora de trayectoria óptica volante.Es decir, cuando aumenta el recorrido óptico del extremo distal del corte, el recorrido óptico de compensación se acorta;Por el contrario, cuando se reduce la trayectoria óptica cerca del extremo de corte, la trayectoria óptica de compensación aumenta para mantener constante la longitud de la trayectoria óptica.
2. Tecnología de corte y perforación.
Cualquier tipo de tecnología de corte térmico, salvo algunos casos que pueden comenzar desde el borde de la placa, generalmente se debe perforar un pequeño agujero en la placa.Anteriormente, en la máquina compuesta de estampado por láser, se hacía un agujero con un punzón y luego se cortaba del pequeño agujero con un láser.Para máquinas de corte por láser sin dispositivo de estampado, existen dos métodos básicos de perforación:
(1) Perforación con voladura: después de irradiar el material con un láser continuo, se forma un hoyo en el centro y luego el material fundido se elimina rápidamente mediante el flujo de oxígeno coaxial con el rayo láser para formar un agujero.Generalmente, el tamaño del agujero está relacionado con el espesor de la placa.El diámetro promedio del barreno de voladura es la mitad del espesor de la placa.Por lo tanto, el diámetro del orificio de voladura de la placa más gruesa es grande y no redondo.No es adecuado para usarse en piezas con requisitos más altos (como el tubo de costura del filtro de aceite), sino solo en los desechos.Además, debido a que la presión de oxígeno utilizada para la perforación es la misma que la utilizada para el corte, la salpicadura es grande.
Además, la perforación por pulsos también necesita un sistema de control de la trayectoria del gas más confiable para realizar el cambio del tipo y la presión del gas y el control del tiempo de perforación.En el caso de la perforación por impulsos, para obtener una incisión de alta calidad, se debe prestar atención a la tecnología de transición de la perforación por impulsos cuando la pieza de trabajo está estacionaria al corte continuo de la pieza de trabajo a velocidad constante.En teoría, las condiciones de corte de la sección de aceleración generalmente se pueden cambiar, como la distancia focal, la posición de la boquilla, la presión del gas, etc., pero de hecho, es poco probable que cambien las condiciones anteriores debido al poco tiempo.
3. Diseño de boquillas y tecnología de control del flujo de aire.
Cuando se corta acero con láser, se dispara oxígeno y un rayo láser enfocado al material cortado a través de la boquilla, para formar un rayo de flujo de aire.El requisito básico para el flujo de aire es que el flujo de aire hacia la incisión sea grande y la velocidad alta, de modo que una oxidación suficiente pueda hacer que el material de la incisión realice completamente una reacción exotérmica;Al mismo tiempo, hay suficiente impulso para rociar y expulsar el material fundido.Por tanto, además de la calidad de la viga y su control afectando directamente a la calidad de corte, el diseño de la boquilla y el control del flujo de aire (como la presión de la boquilla, la posición de la pieza en el flujo de aire, etc. ) también son factores muy importantes.La boquilla para corte por láser adopta una estructura simple, es decir, un orificio cónico con un pequeño orificio circular al final.Para el diseño se suelen utilizar experimentos y métodos de error.
Debido a que la boquilla generalmente está hecha de cobre rojo y tiene un volumen pequeño, es una pieza vulnerable y necesita ser reemplazada con frecuencia, por lo que no se realizan cálculos ni análisis hidrodinámicos.Cuando está en uso, el gas con una cierta presión PN (presión manométrica PG) se introduce desde el costado de la boquilla, lo que se denomina presión de la boquilla.Se expulsa por la salida de la boquilla y llega a la superficie de la pieza de trabajo a una cierta distancia.Su presión se llama presión de corte PC y finalmente el gas se expande hasta la presión atmosférica PA.El trabajo de investigación muestra que con el aumento de PN, la velocidad del flujo aumenta y la PC también aumenta.
Se puede utilizar la siguiente fórmula para calcular: v = 8,2d2 (PG + 1) V - caudal de gas L / mente - diámetro de la boquilla MMPg - presión de la boquilla (presión manométrica) bar
Existen diferentes umbrales de presión para diferentes gases.Cuando la presión de la boquilla excede este valor, el flujo de gas es una onda de choque oblicua normal y la velocidad del flujo de gas pasa de subsónica a supersónica.Este umbral está relacionado con la relación de PN y PA y el grado de libertad (n) de las moléculas de gas: por ejemplo, n = 5 de oxígeno y aire, por lo que su umbral PN = 1bar × (1,2)3,5=1,89bar。 Cuando la presión de la boquilla es mayor, PN / PA = (1 + 1 / N) 1 + n / 2 (PN; 4 bar), el flujo de aire es normal, el sello de choque oblicuo se convierte en choque positivo, la presión de corte PC disminuye, el aire La velocidad del flujo disminuye y se forman corrientes parásitas en la superficie de la pieza de trabajo, lo que debilita el papel del flujo de aire en la eliminación de materiales fundidos y afecta la velocidad de corte.Por lo tanto, se adopta la boquilla con orificio cónico y un pequeño orificio redondo en el extremo, y la presión de oxígeno en la boquilla suele ser inferior a 3 bar.
Hora de publicación: 26 de febrero de 2022
