Suriin ang prinsipyo at mga pakinabang ng laser cutting machine

Ang laser cutting machine ay malawakang ginagamit sa pagtuturo, militar at industriyal na larangan dahil sa mataas na kalidad ng pagputol nito at mataas na kahusayan sa pagputol. Ang laser cutting machine ay maaaring mag-cut ng metal at nonmetal, at ang super energy laser cutting machine ng Han ay pangunahing ginagamit para sa pagputol ng mga metal na materyales, kaya ano ang prinsipyo ng laser cutting machine?

Prinsipyo ng laser cutting machine - panimula

Ginagamit ng teknolohiya ng laser cutting machine ang enerhiyang inilabas kapag tumama ang laser beam sa ibabaw ng metal plate. Ang metal plate ay natutunaw at ang slag ay tinatangay ng gas. Dahil ang kapangyarihan ng laser ay sobrang puro, kaunting init lamang ang inililipat sa ibang bahagi ng metal plate, na nagreresulta sa kaunti o walang deformation. Ang mga kumplikadong hugis na blangko ay maaaring maputol nang tumpak sa pamamagitan ng laser, at ang mga hiwa na blangko ay hindi na nangangailangan ng karagdagang pagproseso.

Ang pinagmumulan ng laser ay karaniwang gumagamit ng carbon dioxide laser beam na may gumaganang kapangyarihan na 500-5000 watts. Ang antas ng kapangyarihan na ito ay mas mababa kaysa sa mga kinakailangan ng maraming mga domestic electric heater. Ang laser beam ay nakatutok sa isang maliit na lugar sa pamamagitan ng isang lens at isang reflector. Ang mataas na konsentrasyon ng enerhiya ay nagdudulot ng mabilis na lokal na pag-init upang matunaw ang metal plate.

Ang hindi kinakalawang na asero sa ibaba 16 mm ay maaaring i-cut sa pamamagitan ng laser cutting equipment, at hindi kinakalawang na asero na may 8-10 mm kapal ay maaaring i-cut sa pamamagitan ng pagdaragdag ng oxygen sa laser beam, ngunit isang manipis na oxide film ay mabubuo sa cutting surface pagkatapos ng oxygen cutting. Ang maximum na kapal ng pagputol ay maaaring tumaas sa 16mm, ngunit ang error sa sukat ng mga bahagi ng pagputol ay malaki.

Bilang isang high-tech na teknolohiya ng laser, mula nang mabuo ito, ito ay gumagawa ng mga produktong laser na angkop para sa iba't ibang industriya ayon sa iba't ibang pangangailangang panlipunan, tulad ng mga laser printer, laser beauty machine, laser marking CNC laser cutting machine, laser cutting machine at iba pang produkto. . Dahil sa huli na pagsisimula ng domestic laser industry, nahuli ito sa ilang mga binuo na bansa sa pananaliksik at pag-unlad ng teknolohiya. Sa kasalukuyan, ang mga tagagawa ng domestic laser products ay gumagawa ng mga produktong laser, Ang ilang mga pangunahing ekstrang bahagi, tulad ng laser tubes, drive motors, galvanometers, at focus lens, ay ini-import pa rin. Nagresulta ito sa pagtaas ng mga gastos at pagtaas ng pasanin sa mga mamimili.

Sa mga nagdaang taon, sa pag-unlad ng domestic laser technology, ang R&D at produksyon ng kumpletong makina at ilang bahagi ay unti-unting lumalapit sa mga dayuhang advanced na produkto. Sa ilang mga aspeto, ito ay mas mahusay kaysa sa mga dayuhang produkto. Bilang karagdagan sa mga pakinabang ng Jaeger, nangingibabaw pa rin ito sa domestic market. Gayunpaman, sa mga tuntunin ng katumpakan sa pagproseso at kagamitan, katatagan at pagtitiis, ang mga dayuhang advanced na produkto ay mayroon pa ring ganap na mga pakinabang.

Prinsipyo ng laser cutting machine - prinsipyo.

Sa laser cutting machine, ang pangunahing gawain ay ang laser tube, kaya kailangan nating maunawaan ang laser tube.

Alam nating lahat ang kahalagahan ng laser tubes sa laser equipment. Gamitin natin ang pinakakaraniwang laser tubes para hatulan. CO2 laser tube.

Ang komposisyon ng laser tube ay gawa sa matigas na salamin, kaya ito ay isang marupok at malutong na materyal. Upang maunawaan ang CO2 laser tube, kailangan muna nating maunawaan ang istraktura ng laser tube. Ang mga carbon dioxide laser na tulad nito ay gumagamit ng isang layered na istraktura ng manggas, at ang pinakaloob na layer ay isang discharge tube. Gayunpaman, ang diameter ng CO2 laser discharge tube ay mas makapal kaysa sa laser tube mismo. Ang kapal ng discharge tube ay proporsyonal sa diffraction reaction na dulot ng laki ng light spot, at ang haba ng discharge tube ay nauugnay din sa output power ng discharge tube. Ang sukat ng sample.

Sa panahon ng operasyon ng laser cutting machine, ang laser tube ay bubuo ng malaking halaga ng init, na makakaapekto sa normal na operasyon ng cutting machine. Samakatuwid, ang isang water cooler sa isang espesyal na lugar ay kailangan upang palamig ang laser tube upang matiyak na ang laser cutting machine ay maaaring gumana nang normal sa isang pare-pareho ang temperatura. Ang 200W laser ay maaaring gumamit ng CW-6200, at ang cooling capacity ay 5.5 KW. Ang 650W laser ay gumagamit ng CW-7800, at ang kapasidad ng paglamig ay maaaring umabot sa 23KW.

Prinsipyo ng laser cutting machine - mga katangian ng pagputol.

Mga kalamangan ng laser cutting:.

Advantage 1 - mataas na kahusayan.

Dahil sa mga katangian ng paghahatid ng laser, ang laser cutting machine ay karaniwang nilagyan ng maramihang mga numerical control worktable, at ang buong proseso ng pagputol ay maaaring ganap na kontrolado ng digital. Sa proseso ng operasyon, sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng programa ng NC, maaari itong ilapat sa pagputol ng mga bahagi na may iba't ibang mga hugis, na maaaring mapagtanto ang parehong dalawang-dimensional na pagputol at tatlong-dimensional na pagputol.

Advantage 2 - mabilis.

1200W laser cutting 2mm makapal low carbon steel plate, cutting speed hanggang 600cm/min. Ang bilis ng pagputol ng 5mm makapal na polypropylene resin board ay maaaring umabot sa 1200cm/min. Hindi na kailangang i-clamp at ayusin ang materyal sa panahon ng pagputol ng laser.

Advantage 3 - magandang kalidad ng pagputol.

1: Ang laser cutting slit ay manipis at makitid, ang magkabilang gilid ng slit ay parallel at patayo sa cut surface, at ang dimensional accuracy ng cut part ay maaaring umabot.± 0.05 mm.

2： Ang ibabaw ng pagputol ay makinis at maganda, at ang pagkamagaspang sa ibabaw ay sampu-sampung microns lamang. Kahit na ang pagputol ng laser ay maaaring gamitin bilang huling proseso, at ang mga bahagi ay maaaring direktang gamitin nang walang pagproseso.

3： Matapos maputol ang materyal sa pamamagitan ng laser, ang lapad ng apektadong zone ng init ay napakaliit, at ang pagganap ng materyal na malapit sa hiwa ay halos hindi apektado, at ang pagpapapangit ng workpiece ay maliit, ang katumpakan ng pagputol ay mataas, ang hugis ng geometry ng slit ay mabuti, at ang cross-section na hugis ng slit ay medyo makinis. Regular na parihaba. Ang paghahambing ng laser cutting, oxyacetylene cutting at plasma cutting method ay ipinapakita sa Table 1. Ang cutting material ay 6.2mm na kapal na low-carbon steel plate.

Advantage IV - non-contact cutting.

Sa panahon ng pagputol ng laser, walang direktang kontak sa pagitan ng welding torch at workpiece, at walang pagsusuot ng tool. Upang iproseso ang mga bahagi na may iba't ibang mga hugis, hindi kinakailangang baguhin ang "tool", ngunit ang mga parameter ng output lamang ng laser. Ang proseso ng pagputol ng laser ay may mababang ingay, maliit na panginginig ng boses at maliit na polusyon.

Advantage 5 - maraming materyales ang maaaring putulin.

Kung ikukumpara sa oxyacetylene cutting at plasma cutting, ang laser cutting ay may maraming uri ng mga materyales, kabilang ang metal, non-metal, metal matrix at non-metallic matrix composite materials, leather, wood at fiber, atbp.

Prinsipyo ng laser cutting machine - paraan ng pagputol.

Custom na hiwa.

Nangangahulugan ito na ang pag-alis ng ginagamot na materyal ay pangunahing isinasagawa sa pamamagitan ng pagsingaw ng materyal.

Sa panahon ng proseso ng pagputol ng singaw, ang temperatura ng ibabaw ng workpiece ay mabilis na tumataas sa temperatura ng singaw sa ilalim ng pagkilos ng nakatutok na sinag ng laser, at ang isang malaking bilang ng mga materyales ay umuusok, at ang mataas na presyon ng singaw na nabuo ay na-spray palabas sa supersonic na bilis. Kasabay nito, ang isang "butas" ay nabuo sa lugar ng pagkilos ng laser, at ang laser beam ay makikita sa butas nang maraming beses, upang ang pagsipsip ng materyal sa laser ay mabilis na tumaas.

Sa proseso ng high-pressure steam injection sa mataas na bilis, ang natutunaw sa slit ay tinatangay ng hangin mula sa slit nang sabay hanggang sa maputol ang workpiece. Ang intrinsic vaporization cutting ay pangunahing isinasagawa sa pamamagitan ng vaporizing ng materyal, kaya ang pangangailangan para sa power density ay napakataas, na sa pangkalahatan ay dapat umabot ng higit sa 108 watts bawat square centimeter.

Ang vaporization cutting ay isang pangkaraniwang paraan para sa pagputol ng laser ng ilang materyal na mababa ang ignition point (tulad ng kahoy, carbon at ilang plastik) at mga refractory na materyales (tulad ng mga keramika). Ang vaporization cutting ay madalas ding ginagamit kapag nag-cut ng mga materyales gamit ang pulsed laser.

II Reaksyon natutunaw pagputol

Sa matunaw na pagputol, kung hindi lamang tinatangay ng auxiliary air flow ang natunaw na materyal sa cutting seam, ngunit maaari ring tumugon sa workpiece upang baguhin ang init, upang magdagdag ng isa pang pinagmumulan ng init sa proseso ng pagputol, ang naturang pagputol ay tinatawag na reaktibo matunaw pagputol. Sa pangkalahatan, ang gas na maaaring tumugon sa workpiece ay oxygen o halo na naglalaman ng oxygen.

Kapag ang temperatura ng ibabaw ng workpiece ay umabot sa temperatura ng ignition point, isang malakas na combustion exothermic reaction ang magaganap, na maaaring lubos na mapabuti ang kakayahan ng laser cutting. Para sa mababang carbon steel at hindi kinakalawang na asero, ang enerhiya na ibinibigay ng combustion exothermic reaction ay 60%. Para sa mga aktibong metal tulad ng titanium, ang enerhiya na ibinibigay ng pagkasunog ay halos 90%.

Samakatuwid, kumpara sa laser vaporization cutting at general melting cutting, ang reactive melting cutting ay nangangailangan ng mas kaunting laser power density, na 1/20 lamang ng vaporization cutting at 1/2 ng melting cutting. Gayunpaman, sa reaktibong pagtunaw at pagputol, ang panloob na reaksyon ng pagkasunog ay magdudulot ng ilang pagbabago sa kemikal sa ibabaw ng materyal, na makakaapekto sa pagganap ng workpiece.

Ⅲ Natutunaw na pagputol

Sa proseso ng laser cutting, kung ang isang auxiliary blowing system na kung saan ay may coaxial na may laser beam ay idinagdag, ang pag-alis ng mga natunaw na sangkap sa proseso ng pagputol ay hindi lamang nakadepende sa materyal na singaw mismo, ngunit higit sa lahat ay nakasalalay sa epekto ng pamumulaklak ng mataas. -pabilisin ang auxiliary air flow upang patuloy na hipan ang mga natunaw na sangkap palayo sa cutting seam, ang ganitong proseso ng pagputol ay tinatawag na melting cutting.

Sa proseso ng pagtunaw at pagputol, ang temperatura ng workpiece ay hindi na kailangang painitin sa itaas ng temperatura ng singaw, kaya't ang kinakailangang density ng laser power ay maaaring lubos na mabawasan. Ayon sa latent heat ratio ng materyal na natutunaw at vaporization, ang lakas ng laser na kinakailangan para sa pagtunaw at pagputol ay 1/10 lamang ng paraan ng vaporization cutting.

Ⅳ Laser scribing

Ang paraang ito ay pangunahing ginagamit para sa: mga semiconductor na materyales; Ang isang laser beam na may mataas na density ng kapangyarihan ay ginagamit upang gumuhit ng isang mababaw na uka sa ibabaw ng materyal na workpiece ng semiconductor. Dahil ang uka na ito ay nagpapahina sa puwersa ng pagbubuklod ng materyal na semiconductor, maaari itong masira sa pamamagitan ng mekanikal o mga pamamaraan ng vibration. Ang kalidad ng laser scribing ay sinusukat sa pamamagitan ng laki ng surface debris at heat affected zone.

Ⅴ Malamig na pagputol

Ito ay isang bagong paraan ng pagproseso, na iminungkahi sa paglitaw ng mga high-power excimer laser sa ultraviolet band sa mga nakaraang taon. Ang pangunahing prinsipyo nito: ang enerhiya ng ultraviolet photon ay katulad ng nagbubuklod na enerhiya ng maraming mga organikong materyales. Gumamit ng mga photon na may mataas na enerhiya upang matama ang nagbubuklod na bono ng mga organikong materyales at masira ito. Upang makamit ang layunin ng pagputol. Ang bagong teknolohiyang ito ay may malawak na mga prospect ng aplikasyon, lalo na sa industriya ng elektroniko.

Ⅵ Pagputol ng thermal stress

Sa ilalim ng pag-init ng laser beam, ang mga malutong na materyales ay madaling makabuo ng malaking stress sa kanilang ibabaw, na maaaring magdulot ng pagkabali sa pamamagitan ng mga stress point na pinainit ng laser sa maayos at mabilis na paraan. Ang ganitong proseso ng pagputol ay tinatawag na laser thermal stress cutting. Ang mekanismo ng pagputol ng thermal stress ay ang laser beam ay nagpapainit ng isang tiyak na lugar ng malutong na materyal upang makagawa ng malinaw na gradient ng temperatura.

Ang pagpapalawak ay magaganap kapag ang temperatura sa ibabaw ng workpiece ay mataas, habang ang mas mababang temperatura ng panloob na layer ng workpiece ay hahadlang sa pagpapalawak, na magreresulta sa tensile stress sa ibabaw ng workpiece at radial extrusion stress sa inner layer. Kapag ang dalawang stress na ito ay lumampas sa fracture limit strength ng workpiece mismo. Lilitaw ang mga bitak sa workpiece. Gawin ang workpiece na masira sa kahabaan ng crack. Ang bilis ng pagputol ng thermal stress ay m/s. Ang paraan ng pagputol na ito ay angkop para sa pagputol ng salamin, keramika at iba pang mga materyales.

Buod: Ang laser cutting machine ay isang teknolohiya sa paggupit na gumagamit ng mga katangian ng laser at lens na tumutuon sa pag-concentrate ng enerhiya upang matunaw o ma-vaporize ang materyal na ibabaw. Maaari itong makamit ang mga pakinabang ng mahusay na kalidad ng pagputol, mabilis na bilis, maramihang mga materyales sa pagputol, mataas na kahusayan at iba pa.