1 ، لا تواجه آلة القطع بالليزر مشكلة في قطع الألواح الفولاذية التي يقل سمكها عن 10 مم ، ولكن إذا كنت ترغب في قطع ألواح الصلب السميكة ، فغالبًا ما تحتاج إلى مساعدة الليزر عالي الطاقة بقدرة خرج تزيد عن 5kW ، كما أن جودة القطع أيضًا انخفاض كبير. نظرًا لأن معدات الليزر عالية الطاقة باهظة الثمن وأن وضع الليزر الناتج لا يفضي إلى القطع بالليزر ، فإن طريقة القطع بالليزر المعدنية التقليدية لا تتمتع بمزايا عند قطع الألواح الفولاذية السميكة.
2 ، آلة قطع المعادن بالليزر لديها الصعوبات الفنية التالية:
- من الصعب الحفاظ على عملية الاحتراق شبه المستقرة
في عملية القطع الفعلية لآلة قطع المعادن بالليزر ، يكون سمك اللوح الذي يمكن قطعه محدودًا ، وهو مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالاحتراق غير المستقر للحديد في واجهة القطع. لكي تستمر عملية الاحتراق ، يجب أن تصل درجة الحرارة في الجزء العلوي من الشق إلى نقطة الاشتعال. في الواقع ، لا يمكن للطاقة المنبعثة من تفاعل احتراق أكسيد الحديد وحده ضمان عملية الاحتراق المستمرة.
من ناحية أخرى ، نظرًا لأن الشق يتم تبريده باستمرار عن طريق تدفق الأكسجين المنبعث من الفوهة ، يتم تقليل درجة حرارة مقدمة القطع ؛ من ناحية أخرى ، فإن طبقة أكسيد الحديدوز المتكونة من الاحتراق تغطي سطح قطعة العمل ، مما يعوق انتشار الأكسجين. عندما ينخفض تركيز الأكسجين إلى حد ما ، سيتم إطفاء عملية الاحتراق.
عند استخدام الشعاع المتقارب التقليدي للقطع بالليزر ، تكون المنطقة التي يعمل فيها شعاع الليزر على السطح صغيرة جدًا. بسبب كثافة طاقة الليزر العالية ، تصل درجة حرارة سطح قطعة العمل إلى نقطة الاشتعال ليس فقط في منطقة إشعاع الليزر ، ولكن أيضًا في منطقة أوسع بسبب التوصيل الحراري.
قطر تدفق الأكسجين الذي يعمل على سطح قطعة العمل أكبر من شعاع الليزر ، مما يشير إلى أنه ليس فقط في منطقة إشعاع الليزر ، سيحدث تفاعل احتراق قوي ، ولكن أيضًا في محيط بقعة الضوء المشعة بواسطة شعاع الليزر.
عند قطع الألواح السميكة ، تكون سرعة القطع بطيئة جدًا ، وتكون سرعة احتراق أكسيد الحديد على سطح قطعة العمل أسرع من سرعة رأس القطع. بعد أن يستمر الاحتراق لفترة من الوقت ، يتم إطفاء عملية الاحتراق بسبب انخفاض تركيز الأكسجين. فقط عندما يتحرك رأس القطع إلى هذا الوضع ، يبدأ تفاعل الاحتراق مرة أخرى. يتم إجراء عملية الاحتراق في مقدمة القطع بشكل دوري ، مما يؤدي إلى تذبذب درجة الحرارة في مقدمة القطع وسوء جودة الشق.
- من الصعب الحفاظ على نقاء الأكسجين الثابت والضغط في اتجاه سماكة اللوحة
عند قطع الصفيحة الفولاذية السميكة بآلة القطع المعدنية بالليزر ، فإن انخفاض نقاء الأكسجين يعد أيضًا عاملاً مهمًا يؤثر على جودة الشق.
إن نقاء تدفق الأكسجين له تأثير قوي على عملية القطع. عندما تنخفض نقاء تدفق الأكسجين بنسبة 0 .9 بالمائة ، سينخفض معدل احتراق أكسيد الحديد بنسبة 10 بالمائة ؛ عندما ينخفض النقاء بنسبة 5 بالمائة ، سينخفض معدل الاحتراق بنسبة 37 بالمائة. إن تقليل معدل الاحتراق سيقلل بشكل كبير من مدخلات الطاقة في خط اللحام أثناء عملية الاحتراق ويقلل من سرعة القطع.
في الوقت نفسه ، سيزداد محتوى الحديد في الطبقة السائلة من سطح القطع ، مما يزيد من لزوجة الخبث ، مما يسبب صعوبة في تفريغ الخبث. بهذه الطريقة ، سيكون هناك خبث خطير معلق في الجزء السفلي من الشق ، مما يجعل جودة الشق غير مقبولة.
من أجل الحفاظ على استقرار القطع ، من الضروري أن يكون نقاء وضغط تدفق الأكسجين المقطوع في اتجاه سمك اللوحة ثابتًا بشكل أساسي. في عملية القطع التقليدية بالليزر ، غالبًا ما يتم استخدام الفوهة المخروطية الشائعة ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات قطع الصفائح المعدنية. ومع ذلك ، عند قطع الألواح السميكة ، مع زيادة ضغط إمداد الهواء ، من السهل تشكيل موجات الصدمة في مجال التدفق الفوهة. موجات الصدمة ضارة بعملية القطع ، وتقلل من نقاء تدفق الأكسجين وتؤثر على جودة الشق.
3 ، هناك ثلاث طرق عامة لحل هذه المشكلة:
- أضف لهب التسخين المسبق حول تدفق أكسجين القطع
- أضف تدفق الأكسجين الإضافي حول تدفق أكسجين القطع
- تصميم الجدار الداخلي للفوهة بشكل معقول لتحسين خصائص مجال تدفق الهواء
حول HGTECH: HGTECH هي الشركة الرائدة والرائدة في التطبيقات الصناعية بالليزر في الصين ، والمزود المعتمد لحلول المعالجة بالليزر العالمية. لقد رتبنا بشكل شامل آلة ذكية بالليزر ، وخطوط إنتاج للقياس والأتمتة ، وبناء مصنع ذكي لتوفير حلول شاملة للتصنيع الذكي.
