Funkcia úkosového rezania laserových zariadení na rezanie rúr je kľúčovou technológiou na dosiahnutie vysokej{0}}presnosti a{1}}účinného rezania úkosov pri modernom spracovaní rúr. Jeho pracovný princíp integruje riadenie energie lasera, presnosť mechanického pohybu a inteligentné algoritmy, ktoré umožňujú rezanie úkosov so špecifickými uhlami (napríklad v tvare V -, U - atď.) na povrchu potrubia, aby sa splnili požiadavky na presnosť rozhrania následných procesov, ako je zváranie a spájanie. Nasleduje podrobná analýza základných princípov a kľúčových technických prepojení:
1. Energetické zaostrovanie lasera Ablácia lúča a materiálu
Jadro úkosového rezania v laserových strojoch na rezanie rúr spočíva v použití laserového lúča s vysokou -energiou- ako „rezného nástroja“. Zariadenie generuje laserové svetlo špecifickej vlnovej dĺžky (zvyčajne vláknový laser s vlnovou dĺžkou približne 1064 nm) prostredníctvom laserového generátora. Po zaostrení systémom optickej dráhy (vrátane reflektorov, zaostrovacích šošoviek atď.) vytvorí svetelný bod s vysokou energiou{6}} s extrémne malým priemerom (zvyčajne 0,1 – 0,3 mm). Keď svetelná škvrna ožiari povrch potrubia, svetelná energia sa okamžite premení na tepelnú energiu, čo spôsobí, že materiál na povrchu potrubia sa rýchlo zahreje na bod topenia alebo dokonca bod varu, čím sa dosiahne lokálne topenie alebo splyňovanie.
Pri úkosovom rezaní musí byť hustota energie laserového lúča presne nastavená podľa materiálu potrubia (ako je uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, hliníková zliatina atď.) a uhla skosenia. Napríklad pri rezaní veľkých-úkosov na hrubostenných-rúrkach je potrebné zvýšiť výkon lasera, aby sa zabezpečila dostatočná ablácia materiálu; zatiaľ čo pri skosení pod malým-uhlom na tenkostenných-trubkách by sa mal výkon znížiť, aby sa predišlo nadmernému prepáleniu alebo deformácii. Medzitým sa pri procese rezania používajú pomocné plyny (ako je kyslík, dusík). Kyslík môže podporovať spaľovanie a urýchliť oxidáciu a tavenie materiálu, zatiaľ čo dusík sa používa na ochranu rezu pred oxidáciou, čím sa zaisťuje hladký povrch skosenia bez otrepov-.
2. Presné umiestnenie a upnutie rúrok
Aby sa dosiahlo presné úkosové rezanie, rúry musia byť najskôr stabilne upnuté a presne umiestnené. Laserové rezacie stroje na rúrky sú zvyčajne vybavené viacerými sadami pneumatických alebo hydraulických skľučovadiel, ktoré upevňujú rúrku na rezacej stanici pomocou nastaviteľných upínacích prostriedkov, aby sa počas rezania nezaistilo žiadne trasenie alebo posunutie. Zariadenie súčasne zisťuje priemer, dĺžku a stredovú polohu rúry pomocou snímačov (ako sú fotoelektrické snímače, kódovače) a odosiela dáta späť do riadiaceho systému, čím poskytuje základné parametre pre následné plánovanie dráhy rezu.
Pri úkosovom rezaní rúr so špeciálnym{0}}tvarom (ako sú štvorcové, pravouhlé, eliptické rúry) musí polohovací systém identifikovať aj tvar prierezu- rúry, aby sa zabezpečilo, že začiatočný bod laserového lúča bude zarovnaný s referenčným povrchom rúry, čím sa zabráni chybám uhla skosenia spôsobeným odchýlkami polohy.
3. Nastavenie uhla reznej hlavy a ovládania trajektórie
Najväčší rozdiel medzi skoseným rezaním a obyčajným vertikálnym rezaním je v tom, že rezacia hlava musí mať funkciu nastavenia uhla. Rezacia hlava laserového stroja na rezanie rúrok je zvyčajne namontovaná na viacosovom prepojenom robotickom ramene alebo na CNC pracovnom stole, čo umožňuje posúvanie pozdĺž osí X, Y a Z, ako aj otáčanie okolo osi A- (uhol rotácie) a osi B- (uhol výkyvu). Počas úkosového rezania riadiaci systém poháňa reznú hlavu, aby sa otáčala okolo osi rúry alebo rezného bodu podľa prednastaveného uhla skosenia (napríklad 30 stupňov, 45 stupňov, 60 stupňov atď.), čím vytvára laserový lúč špecifický uhol s povrchom rúry.
Medzitým CNC systém automaticky vypočíta trajektóriu rezu na základe priemeru rúry, hrúbky steny a uhla skosenia. Napríklad pri rezaní skosenia v tvare V na kruhovej rúre sa musí rezacia hlava pohybovať v axiálnom smere rúry a súčasne vykonávať kruhový pohyb po obvode rúry, aby sa zabezpečilo, že uhol skosenia zostane konzistentný po celom obvode. Pri šikmom reze na konci rovnej rúry musí riadenie trajektórie zabezpečiť, aby rezná plocha zvierala s osou rúry prednastavený uhol s plochým a -nešikmým rezom.
4. Spoločná prevádzka inteligentného riadiaceho systému
Úkosové rezanie v laserových strojoch na rezanie rúrok je dynamickým kolaboratívnym procesom „laserovej energie - mechanického pohybu - odozvy materiálu“, ktorý je plne regulovaný inteligentným riadiacim systémom. Zabudovaná databáza rezania-v systéme ukladá parametre lasera (výkon, frekvencia, šírka impulzu), rýchlosť pohybu, tlak pomocného plynu a ďalšie údaje zodpovedajúce potrubiam z rôznych materiálov a špecifikácií. Operátori musia zadať iba informácie, ako je uhol skosenia a parametre potrubia, a systém automaticky prispôsobí optimálne parametre.
Počas rezania senzory v reálnom čase- monitorujú teplotu oblasti rezu, striekajúcu trosku a ďalšie podmienky. Ak sa vyskytnú abnormality (ako je neúplné rezanie materiálu, odchýlka uhla skosenia), systém okamžite upraví výkon lasera alebo rýchlosť pohybu, aby sa dosiahol uzavretý{2}}kontrolný okruh. Napríklad, keď sa na skosenej ploche zistia otrepy, systém automaticky zvýši výkon lasera alebo zníži rýchlosť rezania, aby sa zabezpečila kvalita rezu. Niektoré špičkové{5}}zariadenia navyše podporujú funkcie 3D simulácie, ktoré môžu simulovať proces úkosového rezania pred rezaním, aby sa pred-kontrolovali konflikty trajektórie alebo chyby parametrov, čím sa ďalej zvyšuje presnosť a efektívnosť rezania.
5. Výhody a aplikačné scenáre šikmého rezania
Na základe vyššie uvedených pracovných princípov má úkosové rezanie laserovými strojmi na rezanie rúr viacero výhod: Po prvé, vysoká schopnosť zaostrovania laserového lúča zaisťuje, že chybu uhla skosenia možno kontrolovať v rozmedzí ±0,5 stupňa, čím spĺňa požiadavky na vysoko presné zváranie pre rozhrania-; po druhé, bez{2}}kontaktné rezanie zabraňuje treniu medzi mechanickými nástrojmi a rúrkami, čím sa znižuje deformácia rúr a opotrebovanie nástrojov; po tretie, účinnosť rezania je vysoká. Pre rúry z nehrdzavejúcej ocele s priemerom 100 mm môže rýchlosť rezania 45 stupňových úkosov dosiahnuť 1-2 metre za minútu, čo je oveľa viac ako tradičné mechanické rezanie.
Táto technológia je široko používaná v oblastiach, ako je petrochémia, výroba strojov a oceľové konštrukcie. Napríklad v potrubnom inžinierstve, skosenie spôsobuje, že rozhrania rúr tvoria presné uhly zvárania, čo môže výrazne zlepšiť pevnosť zvárania a tesnenie; pri spracovaní automobilových rámov umožňuje skosenie špeciálnych-rúrok tvarovaných rúr bezproblémové spájanie komponentov, čím sa znižuje celková hmotnosť a zároveň sa zaisťuje štrukturálna stabilita.
--Rayther Laser Jack Sun--