Zavedenie
V oblasti laserového spracovania sa v mnohých odvetviach široko používajú stroje na rezanie laserom v mnohých odvetviach kvôli svojim výhodám, ako je vysoká presnosť, vysoká rýchlosť a nekontaktné spracovanie ., pri riešení vysoko reflexných materiálov, ako je rezanie laserových striedavých striel, a ich striedanie, a ich striedanie, a ich strieborné striedanie, a ich strieborné striedanie a predstavovať ťažké výzvy v procese rezania laserom v dôsledku ich vysokej odrazivosti na laserovú a dobrú tepelnú vodivosť . Hlboký prieskum vplyvu vysoko reflexných materiálov na rezanie laserových strihových strojov má veľký význam pre rozšírenie rozsahu aplikácií technológie rezania laserov, zlepšenia kvality spracovania a účinnosti .}}. {5}
Charakteristiky vysoko reflexných materiálov a ich vplyv na laserovú absorpciu
Základné vlastnosti vysoko reflexných materiálov
Vysoko reflexné materiály majú zvyčajne nízky odpor, čo má za následok nízku rýchlosť absorpcie lasera ., napríklad meď a hliník medzi elektrickou vodivosťou medzi bežnými kovmi . Pri teplote miestnosti je rýchlosť absorpcie červenej meďna. Odraz ., plynulejší povrch, tým silnejší je odraz lasera ., napríklad reflexná schopnosť bežnej kefovanej nehrdzavejúcej ocele, ale keď povrch dosiahne zrkadlový efekt, spôsobí to zjavné odrazy {{{}} okrem toho, absorbuje sa s absorpciou. { Rýchlosť tuhých kovov do lasera je vo všeobecnosti nízka, ale výrazne sa zvýši, keď sa roztaví do tekutého stavu ., keď sa červená meď zahrieva do blízkosti svojho bodu topenia, rýchlosť absorpcie môže dosiahnuť asi 20%.
Absorpčné charakteristiky vysoko reflexných materiálov pri rôznych laseroch vlnovej dĺžky
Rôzne materiály majú výrazne odlišné rýchlosti absorpcie pre svetlo rôznych vlnových dĺžok laserov . Berte meď (Cu) a striebro (AG) ako príklady {{}} pre vláknité lasery s vlnovou dĺžkou 1070nm, sú to typické vysoko reflexné materiály, s extrémne nízkou rýchlosťou absorpcie, oveľa nižšia ako pri železa (Fe) a oceľ (Fe) a {}}}}}}}}}}}}}} Pri vystavení laserom v tuhom stave . laser emitovaný laserom CO₂ je v infračervenom pásme (zvyčajne 10 {{{{}}}, ktorý funguje dobre v mnohých odvetviach priemyselných aplikácií Na zvýšenie absorpcie vysoko reflexných materiálov na laser a zlepšenie účinku rezania.
Viacnásobné vplyvy vysoko reflexných materiálov na rezanie laserových strihových strojov
Zníženie kvality rezania
Problémy
Pri rezaní vysoko reflexných materiálov, kvôli nedostatočnej absorpcii lasera materiálmi, teplo generované počas procesu rezania nestačí na úplné roztavenie a odparovanie materiálov, čo vedie k tvorbe drsnosti v spodnej časti rezného povrchu . v rovnakom čase { Pri použití bežného strihového stroja na rezanie medených materiálov sa zrejmé drosso často vyskytujú na spodnej časti rezu a otrepy na reznej hrane sú relatívne drsné, vážne ovplyvňujú rovnosť a plynulosť rezného povrchu .
Nekonzistentná šírka rezu
Odrazové a tepelné vedenie vysoko reflexných materiálov do laseru robí počas procesu rezania distribúciu laserovej energie na povrchu materiálu, čo vedie k nekonzistentným šírkam rezu {{{}}, môžu dôjsť Spracovanie s extrémne vysokými požiadavkami na rozmerovú presnosť .
Rozšírenie zóny postihnutej tepelne
Dobrá tepelná vodivosť vysoko reflexných materiálov spôsobuje, že teplo generované počas procesu rezania laserom sa rýchlo šíria do okolitých oblastí, rozširuje sa rozsah tepelne ovplyvnenej zóny . Štruktúra a vlastnosti materiálov v rámci zóny postihnutej teplom, ako je napríklad zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti, ako je zníženie tvrdosti a deteria Rozšírenie zóny postihnutej tepelne môže viesť k poklesu mechanických vlastností materiálov, čo ovplyvňuje životnosť produktov .
Zníženie účinnosti rezania
Nízka rýchlosť využitia energie spôsobená nízkou rýchlosťou absorpcie
Nízka rýchlosť absorpcie vysoko reflexných materiálov do lasera znamená, že veľké množstvo laserovej energie sa odráža a nemožno účinne používať na rezanie materiálov, čo vedie k nízkej rýchlosti využitia energie v laserovom strihanom stroji ., aby sa dosiahla rezanie materiálu, aby sa zvýšila laserová energia alebo rozšírila rezanie, ktoré neznižujú zníženie účinnosti {} { Medené a oceľové materiály s rovnakou hrúbkou, laserový výkon potrebný na rezanie medených materiálov je často vyšší a rýchlosť rezania je výrazne pomalšia .
Obmedzenie rýchlosti rezania
Kvôli problémom, ako je neúplná penetrácia a tvorba strúhania počas laserového rezania vysoko reflexných materiálov, aby sa zabezpečila kvalita rezania, musí sa znížiť rýchlosť rezania {. nadmerne pomalou rýchlosť byť iba zlomkom pri rezaní bežných kovových materiálov .
Zvýšené opotrebenie zariadenia
Poškodenie lasera spôsobené odrazeným svetlom
Keď laser ožaruje povrch vysoko reflexných materiálov, väčšina energie sa odrazí . Tieto odrážané svetelné lúče sa môžu vrátiť do vnútra lasera a poškodiť optické komponenty lasera, ako je poškodenie zrkadiel laserového resonátora a ovplyvňujúca výkonnosť laserového dióda, tak skracujú životnosť služby { Odrážané svetlo môže dokonca spôsobiť, že laser bude mať nestabilný svetlo výstup alebo prestať emitovať svetlo .
Zvýšené zaťaženie pomocného systému
Aby sa prekonali nepriaznivé účinky vysoko reflexných materiálov na rezanie laserom, je zvyčajne potrebné zvýšiť prietok a tlak pomocného plynu, aby pomohlo odfúknuť drzá a zlepšiť kvalitu rezania . Zvýšilo sa to zaťaženie zaťaženia v dôsledku toho, že v dôsledku toho, ako sa vyskytla, v dôsledku toho, že sa v rámci veľkého množstva uplatňuje, v prípade, že sa v priebehu veľkého množstva skratia v rámci prevádzkovej frekvencie zariadenia. Reflexné materiály, vyššie požiadavky sú tiež predložené pre chladiaci systém zariadenia . Dlhodobá prevádzka chladiaceho systému s vysokým zaťažením je tiež náchylná na zlyhania .
Stratégie zvládania problémov s rezaním vysoko reflexných materiálov
Optimalizácia laserového zariadenia
Prijatie laserov nového typu
Vývoj laserov nového typu pre vysoko reflexné materiály je jedným z kľúčových riešení problému . Napríklad vlnová dĺžka modrých laserov sa zvyčajne pohybuje od 400 - 500 nm {. v porovnaní s tradičnými infračervenými lasermi, vysoko reflexné materiály majú vyššiu rýchlosť absorpcie pre modré .}}}}} a Polovodičové modré lasery, ktoré spustilo Guangdong Hard Technology Research Institute of Guangdong-Hong Kong Macao Greater Bay Area, sa dobre vyskytuje pri zváraní, opláštení a zváraní batérie a elektronického zvára Jedna desatina do jednej pätiny konvenčného infračerveného lasera a „zváranie bez rozpašov“ je možné dosiahnuť {. Rýchlosť zvárania je najmenej 8-krát rýchlejšia ako pri infračervených laseroch {.
Optimalizácia výstupnej hlavy vlákna
Vo vláknových laserových strojoch odrazený laser, ktorý spôsobil vysoko reflexné materiály, pravdepodobne poškodí výstupnú hlavu výstupného kábla . Raycus Laser prijal novú výstupnú hlavu vlákien QBH a na prvom mieste pridá fázu odrazeného vodného stripovania, ktoré sa môže vyznačovať navrhovanou distrikáciou. Termálny náraz na optickej výstupnej hlave káblov . Po prísnych testoch zvárania medi, základných komponentov laseru RFL-A1500D vybaveného tejto výstupnej hlave môže stále udržiavať normálnu prevádzkovú teplotu vo vysoko reflektovanom svetelnom prostredí, čo účinne overuje jeho výkon .
Úprava procesných parametrov
Ovládanie laserovej energie a energie
Podľa charakteristík vysoko reflexných materiálov môže primerané zvýšenie laserovej energie zvýšiť absorpciu materiálov na laser a zlepšiť účinnosť rezania {{}}, príliš vysoká laserová energia však môže spôsobiť nadmerné roztavenie a odparovanie materiálov, čo vedie k dosiahnutiu postriekavosti a výsledkom toho, že dosiahne ústrojenstvo, čo dosiahne, čo dosiahne úsilie, čo dosiahne, čo dosiahne úsilie, čo dosiahne, čo dosiahne úsilie, čo dosiahne, čo dosiahne úsilie, čo dosiahne, čo dosiahneme, aby dosiahla výkonnosť, čo dosiahlo, aby dosiahla energia, čo dosiahlo, aby dosiahla energia, ktorá dosiahla, aby dosiahla energia, ktorá dosiahla, aby dosiahla energia, ktorá dosiahla, čo dosiahla, aby dosiahla energia, a čo dosiahla, že Kvalita . Napríklad pri rezaní vysoko reflexných materiálov rôznych hrúbok určte príslušný laserový výkon a pulznú energiu prostredníctvom experimentov na dosiahnutie dobrej kvality a účinnosti rezania .
Optimalizácia rýchlosti a frekvencie rezania
Adjusting the cutting speed and frequency is also an important means to improve the cutting effect of highly reflective materials. If the cutting speed is too fast, the materials cannot fully absorb the laser energy, and problems such as incomplete penetration and dross formation are likely to occur. If the cutting speed is too slow, it will lead to the expansion of the heat-affected zone and a decline in the cut Kvalita . Súčasne môže primerane upraviť frekvenciu impulzov laseru v skutočnom spracovaní, je potrebné optimalizovať kombináciu rýchlosti a frekvencie experimentov podľa experimentov podľa experimentov podľa experimentov podľa experimentov podľa hrúbky, materiálových materiálov a výkonu.
Aplikácia pomocných opatrení
Výber a kontrola pomocného plynu
Pri rezaní vysoko reflexných materiálov môže pridávanie vhodného pomocného plynu významne zlepšiť rezný efekt . Pomocný plyn reaguje chemicky s materiálmi pri vysokých teplotách ., napríklad keď sa kyslík používa ako pomocný plyn, môže podstúpiť exotermickú chemickú reakciu s kovovými materiálmi, hrajúcim rolou pri propagácii a zvýšení strih. Dusík môže do istej miery do istej miery zlepšiť kvalitu rezného povrchu a zabrániť oxidácii ., pomocný plyn môže tiež pomôcť vyfúknuť struch v rozrezanej ploche, vyčistite rezanie švu a ochladzujte plochu v blízkosti štrbiny {{{{}} {{}} {{}} {} {}} {} {}} Výberom primeraného tlaku v oblasti plynu a tokom je strih { Materiály a hrúbky rezania si vyžadujú zhodu s rôznymi parametrami pomocného plynu .
Povrchové predbežné ošetrenie materiálov
Performing surface pretreatment on highly reflective materials, such as sandblasting and roughening, can reduce the surface reflectivity of the materials and increase their absorption rate of laser. Through surface pretreatment, tiny concave-convex structures are formed on the material surface. When the laser irradiates, the light is reflected and scattered multiple times in these concave-convex structures, increasing the Príležitosť, aby materiály absorbovali laser ., napríklad po pieskovom bludníku hliníkovej dosky sa jeho rýchlosť absorpcie laseru výrazne zvýši a efekt rezania sa výrazne vylepší .
Záver
Vďaka svojim jedinečným fyzikálnym vlastnostiam majú vysoko reflexné materiály viacnásobné negatívne vplyvy na rezanie laserových rezajúcich strojov, vrátane zníženia kvality rezania, zníženia účinnosti rezania a zvýšeného opotrebenia zariadení . Prostredníctvom optimalizácie laserových zariadení, ako je napríklad prijatie nového typu laserov a optimalizáciu výstupných vlákien; primerané úpravy parametrov procesu, presne riadenie laserového výkonu, energie, rýchlosti rezania a frekvencie; a uplatňovanie účinných pomocných opatrení, ako napríklad výber vhodných pomocných plynov a vykonávanie predbežného ošetrenia povrchu na materiáloch, je možné do určitej miery prekonať problémy s rezaním spôsobeným vysoko reflexnými materiálmi a dosiahnuť relatívne ideálny rezný efekt .
S nepretržitým vývojom a inováciou technológie sa predpokladá, že v budúcnosti sa dosiahne viac prielomov v oblasti laserového rezania vysoko reflexných materiálov, čo ďalej rozširuje rozsah aplikácií technológie rezania laserom a podporuje vývoj súvisiacich priemyselných odvetví .
-- Rayther Laser Jack Sun --