Технические проблемы при лазерной резке толстых пластин (10 мм+)

Резка стальных листов толщиной менее 10 мм не представляет проблемы для лазерного резака. Однако для более толстых листов часто требуется мощный лазер с выходной мощностью более 5 кВт. Это приводит к значительному снижению качества резки.

Высокая стоимость мощного лазерного оборудования делает лазерная резка режим выхода менее благоприятный. В результате традиционные лазерная резка Методы не имеют преимуществ при резке толстых листов.

Технические проблемы, связанные с резкой толстых листов с помощью лазерная резка металла машинами являются:

Процесс горения в квазистационарном состоянии трудно поддерживать.

Сайт лазерный резак по металлу имеет ограничения по толщине пластин, которые могут быть разрезаны в процессе резки. Это связано с нестабильностью горения железной режущей кромки.

Для поддержания непрерывного процесса горения температура в верхней части щели должна достигать точки воспламенения. Энергия, выделяемая в результате реакции горения оксида железа, сама по себе не гарантирует продолжения процесса горения.

С одной стороны, температура режущей кромки снижается за счет постоянного охлаждения потоком кислорода из режущая насадка. С другой стороны, слой оксида железа, образующийся после сгорания, покрывает поверхность заготовки, блокируя диффузию кислорода. Когда концентрация кислорода снижается до определенного уровня, процесс горения прекращается.

При традиционной лазерной резке со сходящимся лучом лазерный луч фокусируется на небольшом участке поверхности. Высокий плотность мощности лазера приводит к тому, что температура поверхности заготовки достигает точки воспламенения не только в зоне лазерного излучения, но и в более широкой области за счет теплопроводности.

Диаметр потока кислорода на поверхности заготовки больше диаметра лазерного луча, что приводит к сильной реакции горения не только в лазерное излучение В районе, но и за его пределами.

При резке толстых листов скорость резки низкая. Поверхность заготовки горит быстрее, чем скорость перемещения режущей головки. После горения в течение некоторого времени процесс горения гаснет из-за снижения концентрации кислорода. Когда режущая головка перемещается в это положение, реакция горения начинается снова.

Процесс обжига режущей кромки происходит периодически, что приводит к колебаниям температуры и низкому качеству разреза.

Чистоту кислорода и давление в направлении толщины листа трудно поддерживать постоянно.

Снижение чистоты кислорода также играет решающую роль в определении качества резки толстых листов с помощью лазерного резака. Чистота потока кислорода оказывает значительное влияние на процесс резки.

Снижение чистоты потока кислорода на 0,9% приводит к снижению скорости сгорания железо-кислорода на 10%. Снижение чистоты на 5% приводит к снижению скорости горения на 37%. Такое снижение скорости горения значительно уменьшает количество энергии, вводимой в разрезаемый шов, и замедляет скорость резки.

Кроме того, увеличивается содержание железа в жидком слое поверхности реза, что приводит к повышению вязкости шлака и затрудняет его выгрузку. Это приводит к значительному скоплению шлака в нижней части разреза, что делает качество разреза неприемлемым.

Для поддержания стабильности резки необходимо поддерживать постоянную чистоту потока режущего кислорода в направлении толщины листа и давления.

В традиционной лазерной резке используется обычное коническое сопло, которое подходит для резки тонких пластин. Однако при резке толстых листов в поле потока сопла при увеличении давления подачи образуется ударная волна. Ударная волна представляет собой несколько опасностей для процесса резки, таких как снижение чистоты потока кислорода и ухудшение качества разреза.

Есть три решения этой проблемы:

(1) Добавление подогревающего пламени вокруг потока режущего кислорода.

(2) Добавление вспомогательного потока кислорода вокруг потока режущего кислорода.

(3) Разумная конструкция внутренних стенок сопла для улучшения поля воздушного потока.