Parametrii de proces pentru tăierea cu laser
Numeroși parametri influențează procesul de tăiere cu laser, unii depind de performanța tehnică a sursei laser, în timp ce alții sunt variabili. Accentul de astăzi este pus pe parametrii procesului care afectează fasciculul și punctul focal în tăierea cu laser:
Principiul tăierii cu laser
Tăierea cu laser implică focalizarea unui laser-de mare putere pe suprafața piesei de prelucrat pentru a o topi sau a o vaporiza. Asistată de gazul de tăiere, zgura topită este suflată pe măsură ce capul de tăiere traversează suprafața piesei de prelucrat, formând o tăietură care separă materialul.
Putere și mod de ieșire laser
1. Putere de ieșire laser
Puterea de ieșire a laserului are un impact direct asupra performanței mașinii de tăiat cu laser. În general, pe măsură ce grosimea plăcii crește, este necesară o putere mai mare a laserului. Pentru tăierea aceluiași material la aceeași grosime, o putere mai mare de ieșire a laserului permite viteze de tăiere mai mari și margini de tăiere mai fine. Cu toate acestea, odată ce puterea de ieșire este determinată, viteza de tăiere trebuie optimizată pentru materialul și grosimea specifică pentru a obține cele mai bune rezultate. Atât vitezele excesiv de rapide, cât și excesiv de lente pot afecta negativ rezultatele tăierii cu laser.
2. Modul de ieșire laser
Distribuția calității fasciculului laser este clasificată în mod unic-și modul multi-. Modul unic-apare atunci când densitatea energiei fasciculului se concentrează la un singur punct focal, în timp ce modul multi-există atunci când două sau mai multe puncte prezintă densitate maximă de energie. În aplicațiile de tăiere, punctul focalizat are un impact semnificativ asupra calității tăierii. Laserele cu un singur-mod au un miez mai fin de fibră, o calitate superioară a fasciculului în comparație cu laserele cu mai multe-moduri și o distribuție a energiei Gauss cu densitate maximă în centru. Reprezentarea tridimensională seamănă cu un vârf ascuțit, rotunjit.
Laserele multimodale au un miez mai gros de fibră, ceea ce duce la o calitate mai scăzută a fasciculului în comparație cu laserele cu un singur{0}mod. Distribuția energetică a acestora este mai uniformă la nivelul locului, cu o imagine tri-dimensională asemănătoare cu o cupă inversată. Abruptul marginilor indică faptul că distribuția multimodală este semnificativ mai abruptă decât cea a distribuției cu un singur-mod.
Laserele cu un singur-mod excelează în procesarea foilor subțiri, în timp ce laserele cu mai multe-moduri au rezultate mai bune pe materiale mai groase. Compararea celor două nu este semnificativă, deoarece reprezintă configurații distincte cu laser cu fibră-la fel ca vehiculele: sedanurile se potrivesc autostrăzilor, în timp ce SUV-urile se ocupă de terenul off-rutier. Cu toate acestea, sedanurile pot traversa munții, iar SUV-urile pot navigadrumuri.Astfel, selectarea unui-mod sau mai multe-moduri depinde în totalitate de cerințele specifice de procesare-utilizatorului final.
Dimensiunea focalizării, Profunzimea focalizării și Poziția focalizării
1. Dimensiunea focalizării și adâncimea focalizării
În tăierea cu laser, poziția focalizării are un impact semnificativ asupra rezultatelor tăierii. Materiale sau grosimi diferite necesită poziții de focalizare corespunzătoare în timpul tăierii cu laser.
În tăierea cu laser, dimensiunea punctului focal și adâncimea focalizării sunt factori cruciali care afectează calitatea și eficiența tăierii. O lentilă cu focalizare scurtă-produce un diametru relativ mic al punctului și o adâncime mică de focalizare, rezultând o densitate mare de putere la punctul focal. Acest lucru facilitează tăierea cu viteză mare-a materialelor subțiri cu o precizie superioară. Dimpotrivă, o lentilă cu focalizare lungă- oferă un diametru mai mare al punctului focal, dar o adâncime mai mare de focalizare. Cu condiția menținerii unei densități suficiente de putere, această configurație este mai potrivită pentru tăierea pieselor mai groase.
2. Relația tipică între poziția de focalizare și suprafața de tăiere
Când tăiați plăci subțiri, focalizarea este în general poziționată pe suprafața piesei de prelucrat. Pentru plăcile groase, focalizarea pătrunde în mod obișnuit cu aproximativ 1/3 până la 1/4 din grosimea plăcii, rezidând în intervalul negativ de focalizare. Când tăiați oțel carbon, focalizarea este poziționată deasupra suprafeței plăcii. Pe măsură ce grosimea plăcii crește, focalizarea se îndepărtează mai mult de suprafață, locuind în intervalul pozitiv de defocalizare.