المبدأ الأساسي للقطع بالليزر هو التفاعل بين الليزر والمادة. لا يشمل فقط العمليات الكمومية الدقيقة المعقدة ، ولكن أيضًا الظواهر الكبيرة الناتجة عن الليزر الذي يعمل على مواد عازلة مختلفة. تشمل هذه الظواهر العيانية امتصاص الليزر ، والانعكاس ، والانكسار ، وتحويل الطاقة ونقلها ، وحالة المواد وتكوين الغاز المحيط ، وتأثير الأنسجة عندما يعمل شعاع الضوء على سطح المادة ، إلخ.
لذلك ، فإن العوامل التي تؤثر على جودة القطع بالليزر معقدة للغاية. بالإضافة إلى مادة المعالجة نفسها ، فهي بشكل أساسي خصائص الحزمة ، طاقة الليزر ، سرعة القطع ، نوع الفوهة (الفتحة) وارتفاع الفوهة ، موضع التركيز ، نوع الغاز الإضافي والضغط ، إلخ.
العوامل المؤثرة في جودة التقطيع
1. خصائص الشعاع: عرض القطع بالليزر مرتبط بشكل كبير بوضع الشعاع وقطر البقعة بعد التركيز. نظرًا لأن كثافة الطاقة وكثافة الطاقة لإشعاع الليزر مرتبطان بقطر بقعة الليزر ، من أجل الحصول على كثافة طاقة كبيرة وموضوعية الطاقة ، يجب أن يكون قطر البقعة صغيرًا قدر الإمكان في القطع بالليزر.
2. طاقة الليزر: تؤثر طاقة الليزر بشكل مباشر على سماكة الصفيحة الفولاذية التي يمكن قطعها. كلما زادت الطاقة ، زادت سماكة المادة التي يمكن قطعها. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يؤثر أيضًا على دقة أبعاد قطعة العمل وعرض الشق وخشونة سطح القطع وعرض المنطقة المتأثرة بالحرارة.
3. سرعة القطع: سرعة القطع لها تأثير كبير على جودة القطع للوح الفولاذ المقاوم للصدأ. أفضل سرعة قطع تجعل سطح القطع أملسًا وسلسًا دون وجود خبث في الجزء السفلي.
إذا كانت سرعة القطع سريعة جدًا ، فلن يتم قطع الصفيحة الفولاذية ، مما يؤدي إلى رش شرارة ، وخبث في النصف السفلي ، وحتى حرق العدسة ؛ إذا كانت سرعة القطع بطيئة جدًا ، فمن السهل التسبب في ذوبان مفرط للمواد ، وتوسيع خط القطع ، وزيادة المنطقة المتأثرة بالحرارة ، وحتى الاحتراق الزائد لقطعة العمل.
4. الفوهة: شكل الفوهة (الفتحة) ، ارتفاع الفوهة (المسافة بين مخرج الفوهة وسطح قطعة العمل) ، إلخ سوف تؤثر على تأثير القطع.
5. موضع التركيز: يؤثر موضع التركيز البؤري بشكل مباشر على عرض الشق ، والمنحدر ، وخشونة قسم القطع ، والتصاق الخبث. تؤدي مواضع التركيز المختلفة إلى أقطار شعاع مختلفة وأعماق تركيز على سطح قطعة العمل ، مما سيغير شكل أخدود المعالجة ويؤثر على تدفق معالجة الغاز والمعدن المنصهر في أخدود المعالجة.
6. الغاز الإضافي: الغاز الإضافي مطلوب لقطع المواد ، والذي يشمل بشكل أساسي نوع الغاز والضغط. يؤثر نوع الغاز ، والضغط ، وقطر الفوهة والهندسة على خشونة الحافة وتوليد النتوءات.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على جودة المعالجة بالليزر. يمكن أن يساعد إتقان قانون تأثير عوامل العملية المختلفة على جودة سطح معالجة آلة القطع بالليزر في إيجاد طريقة لتحسين جودة السطح وتحسين جودة السطح.
يشمل تقييم جودة القطع بالليزر بشكل أساسي النقاط التالية:
1. سطح القطع أملس ، مع خطوط قليلة ولا يوجد كسر هش
عندما يقطع الليزر اللوح عند درجة حرارة عالية ، فإن أثر المواد المنصهرة لن يظهر في الشق تحت شعاع الليزر العمودي ، ولكن سيتم رشه في الجزء الخلفي من شعاع الليزر. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل الخطوط المنحنية عند حافة القطع ، وتتبع الخطوط عن كثب شعاع الليزر المتحرك. من أجل تصحيح هذه المشكلة ، يمكن أن يؤدي تقليل معدل التغذية في نهاية عملية القطع إلى القضاء بشكل كبير على تكوين الخطوط ؛
2. عرض الشق الضيق (هذا مرتبط بشكل أساسي بقطر بقعة شعاع الليزر ، والتي تعتمد على جودة أنبوب الليزر)
بشكل عام ، عرض الشق لا يؤثر على جودة القطع. فقط عندما يتم تشكيل محيط دقيق بشكل خاص داخل المكون ، يكون لعرض القطع تأثير مهم ، لأن عرض القطع يحدد الحد الأدنى للقطر الداخلي للمحيط. عندما يزداد سمك اللوحة ، يزداد عرض القطع أيضًا. لذلك ، من أجل ضمان نفس الدقة العالية ، بغض النظر عن حجم عرض الشق ، يجب أن تكون قطعة العمل ثابتة في منطقة المعالجة لآلة القطع بالليزر ؛
3. العمودية الجيدة لمفصل القطع والمنطقة المصابة بالحرارة الصغيرة
عندما يتجاوز سمك المادة المعالجة 18 مم ، فإن عمودية حافة القطع مهمة للغاية ؛ عندما يكون شعاع الليزر بعيدًا عن التركيز ، يصبح متشعبًا ، ويصبح القطع أوسع باتجاه الأعلى أو الأسفل وفقًا لموضع التركيز.
حافة القطع تنحرف عن الخط العمودي بنسبة قليلة. كلما كانت الحافة عمودية ، زادت جودة القطع.
4. التأثير الحراري لمواد القطع
نظرًا لأن معدات تطبيق معالجة القطع الحراري ، فمن المحتم أن تسبب تأثيرًا حراريًا على المواد في عملية الاستخدام ، والتي تشمل بشكل أساسي ثلاثة جوانب: أ. المنطقة المتأثرة بالحرارة ؛ ب. الاكتئاب والتآكل. ج. تشوه المواد.
تشير المنطقة المصابة بالحرارة إلى المنطقة المسخنة على طول الشق في القطع بالليزر. في الوقت نفسه ، يتغير هيكل المادة نفسها.
على سبيل المثال ، قد تتصلب بعض المواد. تشير المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى التغيير الإقليمي للهيكل الداخلي بسبب ارتفاع درجة الحرارة ؛ يكون للاكتئاب والتآكل تأثير سلبي على سطح حافة القطع ويؤثران على مظهر آلة القطع بالليزر. تظهر في قطع الأخطاء التي يجب تجنبها بشكل عام.
أخيرًا ، إذا تسبب القطع في تسخين الجزء بشكل حاد ، فسوف يتشوه. هذا مهم بشكل خاص في الآلات الدقيقة لأن الكفاف وقطع التوصيل عادة ما تكون فقط بضعة أعشار من المليمتر. يمكن أن يؤدي التحكم في طاقة الليزر واستخدام نبضات الليزر القصيرة إلى تقليل تسخين المكونات وتجنب التشوه.
