نجاح القطع بالليزر: الكشف عن 12 عاملاً حاسماً

هل تساءلت يومًا كيف يمكن لليزر أن يقطع الفولاذ بدقة متناهية؟ في هذه المقالة، نكشف الأسرار الكامنة وراء القطع بالليزر. من أوضاع الليزر إلى تعديلات الفوهة، اكتشف كيف يؤثر كل عامل على عملية القطع. استعد لاستكشاف الرقصة المعقدة للتكنولوجيا والتقنية التي تجعل من القطع بالليزر أعجوبة الهندسة الحديثة.

12 عاملًا مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بالقطع بالليزر

جدول المحتويات

تلعب العوامل التالية دوراً حاسماً في عملية القطع بالليزر:

  1. وضع الليزر: الموجة المستمرة (CW) أو النبضية، مما يؤثر على مدخلات الحرارة وجودة القطع.
  2. طاقة الليزر: تحدد كثافة الطاقة وقدرة القطع لمختلف المواد والسماكات.
  3. موضع البؤرة: وضع النقطة البؤرية الأمثل بالنسبة لسطح المادة لتحقيق أقصى قدر من كفاءة القطع.
  4. ارتفاع الفوهة: المسافة بين طرف الفوهة وقطعة العمل، مما يؤثر على ديناميكيات تدفق الغاز وجودة القطع.
  5. قطر الفوهة: يؤثر على خصائص تدفق الغاز وعرض الشق، وهو أمر بالغ الأهمية للقطع الدقيق.
  6. نوع الغاز المساعد: اختيار الأكسجين أو النيتروجين أو الهواء المضغوط بناءً على المواد وخصائص القطع المطلوبة.
  7. مساعدة نقاء الغاز: تقلل الغازات عالية النقاء من الأكسدة وتحسن جودة حافة القطع.
  8. مساعدة معدل تدفق الغاز: يتحكم في إزالة المواد وتبديد الحرارة وحماية البصريات.
  9. ضغط الغاز المساعد: يؤثر على طرد الذوبان وعرض الشق وجودة حافة القطع.
  10. سرعة القطع: توازن بين الإنتاجية وجودة القطع، وتعتمد على خصائص المواد ومعلمات الليزر.
  11. مادة قطعة العمل: يؤثر التركيب والسُمك والخصائص الحرارية على امتصاص الليزر وسلوك القطع بالليزر.
  12. حالة السطح: يؤثر وجود الأكاسيد أو الطلاءات أو الملوثات على امتصاص الليزر وبدء القطع.
  13. جودة الشعاع: تؤثر على حجم بقعة التركيز البؤري وتوزيع الطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية للدقة والكفاءة.
  14. حالة البصريات: تضمن البصريات النظيفة والمحاذاة بشكل صحيح توصيل الشعاع بشكل مثالي واتساق القطع.
  15. عدسة حرارية: تعويض إزاحة البؤرة بسبب تسخين البصريات أثناء التشغيل الممتد.

معلمات العملية المرتبطة ب القطع بالليزر في الشكل أدناه.

معلمات عملية القطع

الشكل 1 معلمات عملية القطع

I. وضع الليزر

يؤثر وضع الليزر بشكل كبير على عملية القطع وينتج نتائج أفضل عندما قطع الفولاذ اللوحات. ويرتبط ذلك ارتباطًا وثيقًا بوضع الليزر وجودة العدسة البصرية الخارجية.

يُشار إلى توزيع شدة الضوء عبر المقطع العرضي لشعاع الليزر بالنمط المستعرض لليزر. ويُعتبر الوضع المستعرض عموماً وضع الليزر.

تُمثَّل الأنماط المستعرضة المختلفة بالرمز TEMmn، حيث يرمز TEM إلى الموجة الكهرومغناطيسية المستعرضة وM وN عددان صحيحان موجبان يمثلان الأعداد الصحيحة الترتيبية للنقاط التي تبلغ شدتها الضوئية صفرًا في اتجاه المحور X والمحور Y على التوالي، والمعروفة باسم ترتيبي الأنماط.

يعرض الشكل التالي بؤر عدة أوضاع عرضية مختلفة لشعاع الليزر. لا يحتوي وضع TEM00، المعروف أيضًا باسم الوضع الأساسي، على نقاط ذات شدة ضوئية صفرية. يحتوي النمط TEM10 على نقطة شدَّة صفرية في الاتجاه X، ويحتوي النمط TEM01 على نقطة شدَّة صفرية في الاتجاه Y. كلما زاد ترتيبا الوضعين M و N، زاد عدد النقاط ذات الشدة الصفرية للضوء في البؤرة.

يشار إلى أشعة الليزر ذات الأنماط العرضية المختلفة باسم الأنماط المتعددة.

معلمات عملية القطع

الشكل 2 بقعة الوضع 2

في الشكل المذكور أعلاه، يُشار إلى وضع TEM00 بالوضع الأساسي.

وضع TEM*01 هو وضع حلقة واحدة ويُعرف أيضًا باسم الوضع شبه الأساسي. تُضاف علامة النجمة * لتمييزه عن TEM01.

في الواقع، يمكن اعتبار وضع TEM01 ووضع TEM10 نفس الوضع، حيث يتم تقسيم المحورين X و Y بشكل مصطنع. فيما يلي صور مجسمة لعدة أوضاع.

الشكل 3: الرسم المجسم لوضع TEM00

الشكل 4: المخطط المجسم لوضع TEM20

الشكل 5: المخطط المجسم لوضع TEM23

الشكل 6: المخطط المجسم للوضعيات المتعددة.

3-6

ثانيًا. الموقع البؤري

يُعد موضع التركيز البؤري معلمة حاسمة ويجب ضبطها بشكل صحيح.

1. العلاقة بين موضع التركيز البؤري وسطح القطع

الموقع البؤريرسم تخطيطيالميزات
بُعد بؤري صفري:

ينصب التركيز على سطح قطعة العمل.

البُعد البؤري الصفريوهي مناسبة للفولاذ الكربوني الرقيق الذي يقل عن 5 مم.

(مقطع مقطوع)

عندما يكون التركيز على السطح العلوي لقطعة العمل، تكون نتيجة القطع ملساء على السطح العلوي، ولكن السطح السفلي ليس أملس.

البُعد البؤري السالب:

يكون التركيز تحت سطح قطعة العمل.

البُعد البؤري السالبتعتمد هذه الطريقة على الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ وقطع العمل الأخرى.

(مقطع مقطوع)

تقع البؤرة في الوسط والجزء السفلي، مما ينتج عنه مساحة أكبر من السطح الأملس. تشير النتائج إلى أن عرض القطع أوسع وتدفق غاز القطع أكبر مع وجود البؤرة في هذا الموقع، مقارنةً بالبؤرة عند البعد البؤري الصفري. بالإضافة إلى ذلك، يكون زمن التثقيب أطول عند موضع التركيز هذا.

البُعد البؤري الإيجابي:

يتم التركيز على سطح قطعة العمل

عندما قطع الفولاذ السميك الألواح، يتم استخدام الأكسجين. يجب أن تحدث أكسدة الأكسجين المستخدم في القطع من أعلى إلى أسفل.
لاستيعاب سُمك اللوحة، من الضروري وجود عرض قطع أوسع، وهو ما يمكن تحقيقه من خلال ضبط الإعدادات.
يشبه قسم التقطيع قسم التقطيع قطع الغاز، مع نفخ الأكسجين وإنتاج مقطع خشن.

2. تأثير موضع التركيز على قسم القطع

1.5 مم فوق السطح0.5 مم فوق السطح2.5 مم فوق السطح
1.5 مم فوق السطح0.5 مم فوق السطح2.5 مم فوق السطح

3. البحث عن التركيز

المفهوم الأساسي هو استخدام الغراء اللاصق لسد الفوهة وضبط مسافة التركيز. بعد ذلك، يتم التحقق من حجم الثقوب المثقوبة. الموضع الذي يحتوي على أصغر ثقب هو البؤرة. وأخيرًا، يتم تحديد أفضل بؤرة للقطع بناءً على عملية القطع بعد العثور على البؤرة.

III. فوهة

سيؤثر شكل الفوهة، وقطر الفوهة، وارتفاع الفوهة (المسافة بين مخرج الفوهة وسطح قطعة العمل) على نتيجة القطع.

فوهة

الشكل 7 الفوهة

1. وظيفة الفوهة

  • فهو يساعد على منع الشوائب مثل بقايا الذوبان من الارتداد إلى أعلى، والمرور عبر الفوهة، وتلويث عدسة التركيز البؤري.
  • ينظم مساحة انتشار الغاز وحجمه للتحكم في جودة القطع.
طرد الغاز بدون فوهة

الشكل 8 قذف الغاز بدون فوهة

طرد الغاز بالفوهة

الشكل 9 طرد الغاز مع الفوهة

2. العلاقة بين الفوهة وجودة القطع

يعد المحورية بين مركز فتحة مخرج الفوهة وشعاع الليزر أحد العوامل المهمة التي تؤثر على جودة القطع. كلما زادت سماكة قطعة العمل، زاد التأثير. سيتأثر المحورية بشكل مباشر عندما تتشوه الفوهة أو يكون هناك بقعة ذائبة.

لذلك، يجب تخزين الفوهة بعناية لتجنب التلف والتشوه. يتميز شكل الفوهة وحجمها بدقة تصنيع عالية، ويجب الانتباه إلى طريقة التركيب الصحيحة.

إذا كانت حالة الفوهة سيئة، فقد يلزم تغيير ظروف القطع، ومن الأفضل استبدالها بأخرى جديدة. إذا لم تتم محاذاة الفوهة مع محور الليزر، فسيؤثر ذلك على جودة القطع على النحو التالي.

1) التأثير على قسم القطع

كما هو موضح في الشكل، عندما يتم طرد الغاز الإضافي من الفوهة، يصبح حجم الغاز غير متساوٍ، مع وجود بقعة منصهرة على جانب واحد دون الآخر. ليس لحجم الغاز غير المتساوي تأثير كبير على قطع الألواح الرقيقة الأقل من 3 مم، ولكنه يصبح أكثر خطورة عند قطع الألواح السميكة، وأحيانًا يمنع القطع الناجح.

تأثير المحورية على مقطع القطع

الشكل 10 تأثير المحورية على قسم القطع

2) التأثير على الزوايا الحادة

إذا كانت الشُّغْلَة ذات زوايا حادة أو صغيرة، فإنها تكون عرضة للذوبان الزائد، مما قد يمنع قطع الألواح السميكة.

3) التأثير على الانثقاب

يمكن أن يحدث عدم استقرار التثقيب، وصعوبات في التحكم في التوقيت، والإفراط في ذوبان الألواح السميكة، وصعوبة إتقان ظروف الاختراق. ومع ذلك، فإن هذه المشكلات لها تأثير ضئيل على قطع الألواح الرقيقة.

3. ضبط المحورية بين فتحة الفوهة وشعاع الليزر

فيما يلي خطوات ضبط المحورية بين فتحة الفوهة وشعاع الليزر:

(1) ضع الحبر على وجه طرف مخرج الفوهة (عادةً ما يكون باللون الأحمر) وقم بتثبيت شريط لاصق على وجه طرف مخرج الفوهة، كما هو موضح في الشكل.

الخطوة 1 من ضبط المحوري

الشكل 11 الخطوة 1 من ضبط المحوري

(2) استخدم قوة 10-20 واط للقدرة اليدوية الحفر.

(3) قم بإزالة الورقة ذاتية اللصق، مع الحرص على الحفاظ على اتجاهها للمقارنة مع الفوهة.

في ظل الظروف العادية، سيحرق الليزر بقعة سوداء على الورق اللاصق الذاتي. ومع ذلك، إذا انحرف مركز الفوهة كثيرًا عن مركز شعاع الليزر، فلن تكون البقعة السوداء مرئية (حيث سيصطدم شعاع الليزر بجدار الفوهة).

انحراف الفوهة كبير جداً

الشكل 12 انحراف الفوهة كبير جدًا

(4) إذا كانت النقطة المركزية كبيرة جدًا أو صغيرة جدًا، تحقق للتأكد من أن الظروف متسقة وأن عدسة التركيز البؤري آمنة.

مرآة تركيز بؤري فضفاضة

الشكل 13 مرآة التركيز البؤري السائبة

(5) لاحظ اتجاه البقعة السوداء بالنسبة لمركز الفوهة واضبط موضع الفوهة وفقًا لذلك.

تعديل موضع شعاع الليزر المحوري

الشكل 14 ضبط موضع شعاع الليزر المحوري

4. قطر الفوهة

حجم الفتحة له تأثير حاسم على جودة القطع والتثقيب. إذا كانت فتحة الفوهة كبيرة جدًا، فقد تتناثر المواد المنصهرة أثناء القطع وتمر عبر فتحة الفوهة، مما قد يؤدي إلى إتلاف العدسة. وكلما كانت الفتحة أكبر، زادت احتمالية حدوث ذلك، مما يؤدي إلى انخفاض حماية عدسة التركيز البؤري وقصر عمر العدسة.

مقارنة بين فتحة الفوهة

فتحة الفوهةمعدل تدفق الغازقدرة إزالة الذوبان
صغيرةسريعكبير
كبيربطيءصغيرة

الفرق بين الفوهة φ1 وφ1.5

قطر الفوهةصفيحة رقيقة (أقل من 3 مم)صفيحة سميكة (أكثر من 3 مم)

قوة قطع عالية، ووقت تبريد أطول، ووقت تبريد أطول وقت القطع

φ1 سطح التقطيع جيد.منطقة انتشار الغاز صغيرة وغير مستقرة، ولكنها متاحة بشكل أساسي.
φ1.5سيكون سطح القطع أكثر سمكًا، ومن السهل وجود بقع محلول في الزاويةمساحة انتشار الغاز كبيرة، وسرعة الغاز بطيئة، والقطع مستقر.

5. تعديل ارتفاع الفوهة

يشير ارتفاع الفوهة إلى المسافة بين مخرج الفوهة وسطح قطعة العمل. يتراوح نطاق إعداد هذا الارتفاع بين 0.5 مم و4.0 مم، مع إعداد نموذجي يتراوح بين 0.7 مم و1.2 مم للقطع.

إذا تم ضبط الارتفاع منخفضًا جدًا، فقد تصطدم الفوهة بسطح قطعة العمل. من ناحية أخرى، إذا تم ضبطه مرتفعًا جدًا، سينخفض ضغط الغاز المساعد وتركيزه، مما يؤدي إلى انخفاض جودة القطع. أثناء الحفر، يجب أن يكون الارتفاع أعلى قليلاً، حوالي 3.5 مم - 4 مم، لمنع تلوث عدسة التركيز البؤري برذاذ الحفر.

ارتفاع الفوهة

الشكل 15 ارتفاع الفوهة

صندوق التحكم في المستشعر السعوي

صندوق التحكم في المستشعر السعوي

الشكل 16

كما هو موضح في الشكل الشكل 17، يظهر عنصر ضبط ارتفاع الفوهة.

رابعًا. سرعة القطع

لسرعة القطع تأثير مباشر على عرض الشق وخشونته. هناك قيمة مثالية لسرعة القطع تختلف باختلاف سُمك المادة وضغط غاز القطع. تبلغ هذه القيمة عادةً حوالي 80% من سرعة القطع القصوى.

1. سرعة عالية جداً

إذا كانت سرعة القطع عالية جداً، فقد يؤدي ذلك إلى المشاكل التالية:

  • قطع غير مكتمل مع شرارات عشوائية.
  • قطع غير متناسق مع قطع بعض المناطق وعدم قطع مناطق أخرى.
  • مقطع مقطوع سميك بدون محلول.

سيكون للجزء المقطوع خطوط مائلة وبقع محلول في الأسفل.

الشكل 18 سرعة عالية جداً

الشكل 18 سرعة عالية جداً

2. سرعة بطيئة للغاية

(1) يؤدي الإفراط في التذويب إلى سطح قطع خشن.

(2) يتسع الشق وتصبح الزوايا الحادة ذائبة.

(3) يؤثر ذلك على كفاءة القطع.

3. تحديد سرعة القطع المناسبة

تحديد ما إذا كان يجب زيادة أو تقليل سرعة التغذية بناءً على شرارات القطع.

1) انتشار الشرر من أعلى إلى أسفل

سرعة القطع العادية

الشكل 19 سرعة القطع العادية

2) إذا كانت الشرارة مائلة، تكون سرعة القطع سريعة جدًا.

سرعة قطع سريعة جداً

الشكل 20 سرعة القطع السريعة جدًا

3) إذا لم يكن الشرر منتشرًا وقليلًا، وتجمع معًا، تكون السرعة بطيئة جدًا.

سرعة قطع بطيئة جداً

الشكل 21 سرعة القطع البطيئة جداً

سرعة التغذية مناسبة.

كما هو موضح في الشكل، يعرض سطح القطع خطًا أملس نسبيًا ولا يوجد ذوبان في النصف السفلي.

سرعة التغذية مناسبة

الشكل 22 سرعة القطع العادية

V. قطع الغاز الإضافي

ضع في اعتبارك العوامل التالية عند اختيار نوع وضغط غاز القطع المساعد:

  • يُستخدم الأكسجين عادةً لقطع الفولاذ الكربوني العادي مع الحفر بالضغط المنخفض والقطع بالضغط المنخفض.
  • قطع الهواء تُستخدم عادةً في القطع غير المعدني.
  • يُستخدم النيتروجين عادةً في قطع الفولاذ المقاوم للصدأ.
  • تتحسن جودة القطع مع ارتفاع نقاء الغاز.
  • بالنسبة لقطع ألواح الصلب منخفض الكربون، يجب ألا تقل درجة نقاء الغاز عن 99.6%، وبالنسبة لقطع ألواح الصلب الكربوني التي يزيد سمكها عن 12 مم، يجب أن تكون درجة نقاء الأكسجين أعلى من 99.9%.
  • يجب أن تكون درجة نقاء النيتروجين لقطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى من 99.6%.
  • يؤدي ارتفاع نقاء النيتروجين إلى قطع أفضل جودة.
  • لا يؤثر سوء نقاء الغاز على جودة القطع فحسب، بل يتسبب أيضًا في تلوث العدسة.
قطع الغاز الإضافي

1. تأثير الغاز المساعد على جودة القطع

(1) يساهم الغاز في تبديد الحرارة والاحتراق، ويزيل المحلول، ويعزز جودة سطح القطع.

(2) تأثيرات ضغط الغاز المنخفض على القطع.

يتم إذابة سطح القطع

a. ذاب سطح القطع.

b. لا يمكن زيادة سرعة القطع، مما يؤثر على الكفاءة.

(3) تأثير ضغط الغاز المرتفع على جودة القطع

عندما يكون تدفق الهواء كبيرًا جدًا، يكون سطح القطع أكثر سمكًا ويكون التماس أوسع

a. إذا كان تدفق الهواء مرتفعًا جدًا، فسيكون سطح القطع أكثر سمكًا وسيكون التماس أوسع.

b. إذا كان تدفق الهواء مفرطًا، فسوف تذوب قطعة القطع ولا يمكن تحقيق جودة قطع جيدة.

2. تأثير الغاز الإضافي على التثقيب

(1) عندما يكون ضغط الغاز منخفضًا جدًا، يصبح من الصعب اختراقه ويزداد الوقت.

(2) عندما يكون ضغط الغاز مرتفعًا جدًا، تذوب نقطة الاختراق وتتشكل منطقة انصهار كبيرة.

ونتيجة لذلك، يكون ضغط التثقيب للصفائح الرقيقة أعلى من ضغط الصفائح السميكة.

3. غاز مساعد لقطع الزجاج الشبكي

زجاج شبكي قابل للاشتعال. لتحقيق سطح قطع شفاف ومشرق، يتم اختيار النيتروجين أو الهواء كمثبط للهب. إذا تم اختيار الأكسجين، فلن تكون جودة القطع جيدة بما فيه الكفاية. لذلك، من الضروري اختيار الضغط المناسب بناءً على الوضع الفعلي عند القطع.

كلما كان ضغط الغاز أصغر، كلما زاد سطوع ضوء القطع وضاق مقطع الشعر. ومع ذلك، إذا كان ضغط الغاز منخفضًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى بطء سرعة القطع واللهب تحت سطح اللوحة، مما قد يؤثر سلبًا على جودة السطح السفلي.

سادسًا. طاقة الليزر

إن طاقة الليزر يعتمد القطع بالليزر المطلوب للقطع بالليزر بشكل أساسي على نوع القطع وخصائص المادة التي يتم قطعها. وأكبر متطلبات طاقة الليزر هي للقطع بالتبخير، يليها القطع بالذوبان والقطع بالأكسجين.

تؤثر طاقة الليزر تأثيرًا كبيرًا على سُمك القطع وسرعته وعرض الشق. ومع زيادة طاقة الليزر، تزداد سماكة المادة التي يمكن قطعها، وتتسارع سرعة القطع، ويزداد عرض الشق أيضًا.

تلعب طاقة الليزر دورًا حاسمًا في تحديد عملية القطع والجودة.

1. الطاقة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن قطعها

طاقة منخفضة للغاية

الشكل 26 طاقة منخفضة للغاية

2. إذا كانت الطاقة عالية جدًا، سيذوب سطح القطع بالكامل.

الطاقة المفرطة

الشكل 27 الطاقة الزائدة

3. الطاقة غير كافية، مما يؤدي إلى بقع ذائبة بعد القطع.

نقص الطاقة

الشكل 28 نقص الطاقة

4. الطاقة مناسبة، وسطح القطع جيد بدون بقع ذائبة.

الطاقة المناسبة

الشكل 29 الطاقة المناسبة

ملخص معلمات القطع

ملخص معلمات القطع

المعلمات الرئيسية للقطع بالليزر

سرعة القطع

بالنظر إلى كثافة طاقة الليزر والمادة، تتبع سرعة القطع معادلة تجريبية. وطالما أنها أعلى من العتبة، فإن سرعة القطع للمادة تتناسب مع طاقة الليزر، مما يعني أن زيادة كثافة الطاقة يمكن أن تزيد من سرعة القطع.

تتناسب سرعة القطع أيضًا تناسبًا عكسيًا مع كثافة وسُمك المادة التي يتم قطعها. هناك عدة طرق لتحسين سرعة القطع:

(1) زيادة الطاقة (في حدود 500-3000 واط);

(2) تغيير وضع الشعاع;

(3) تقليل حجم بقعة التركيز البؤري (على سبيل المثال، باستخدام عدسة ذات بُعد بؤري قصير).

بالنسبة للمواد المعدنية، إذا تم الحفاظ على متغيرات العملية الأخرى دون تغيير، فإن سرعة القطع بالليزر يمكن ضبطها ضمن نطاق مع الحفاظ على جودة قطع مرضية. يبدو هذا النطاق واسعًا نسبيًا عند قطع المعادن الرقيقة.

موضع التركيز

بعد تركيز شعاع الليزر، يتناسب حجم البقعة مع البُعد البؤري للعدسة. ينتج عن العدسة ذات البُعد البؤري القصير حجم بقعة صغيرة وكثافة طاقة عالية عند النقطة البؤرية، مما يجعلها مثالية لقطع المواد. ومع ذلك، فإن عيوبها هي العمق البؤري القصير جداً للبؤرة وهامش الضبط المحدود، مما يجعلها مناسبة عادةً للقطع عالي السرعة للمواد الرقيقة.

بالنسبة لقطع العمل الأكثر سمكًا، تكون العدسة المقربة ذات العمق البؤري الأوسع أكثر ملاءمة للقطع، طالما أنها تتمتع بكثافة طاقة كافية.

في معظم الحالات، تكون أعلى كثافة للطاقة عند النقطة البؤرية، والتي عادةً ما تكون عند السطح أو تحت سطح قطعة العمل بقليل أثناء القطع. يعد الحفاظ على موضع نسبي ثابت بين النقطة البؤرية وقطعة العمل أمرًا بالغ الأهمية للحصول على جودة قطع مستقرة.

من المهم ملاحظة أنه أثناء التشغيل، قد ترتفع درجة حرارة العدسة بسبب ضعف التبريد، مما يتسبب في تغيير البُعد البؤري. في مثل هذه الحالات، من الضروري ضبط الوضع البؤري في الوقت المناسب.

الغاز الإضافي

يتم رش الغاز الإضافي على طول نفس محور شعاع الليزر لحماية العدسة من التلوث وإزالة الخبث المنصهر في الجزء السفلي من منطقة القطع. بالنسبة للقطع غير المعدني وبعض مواد معدنيةيتم استخدام هواء مضغوط أو غاز خامل لإزالة المواد المنصهرة والمبخرة ومنع الاحتراق المفرط في منطقة القطع.

ضغط الغاز الإضافي

معظم قطع المعادن بالليزر يستخدم غازًا تفاعليًا (الأكسجين) لإنشاء تفاعل مؤكسد طارد للحرارة مع المعدن الساخن. يمكن أن تزيد هذه الحرارة الإضافية من سرعة القطع بنسبة 1/3 إلى 1/2.

عند قطع الألواح الرقيقة بسرعات عالية، يكون ضغط الغاز الأعلى ضروريًا لمنع التصاق الجزء الخلفي من القطع بالخبث. عند قطع المواد السميكة أو بسرعات أبطأ، يمكن تقليل ضغط الغاز حسب الاقتضاء.

طاقة خرج الليزر

سيكون لطاقة الليزر وجودة الوضع تأثير كبير على القطع. في التشغيل الفعلي، غالبًا ما يتم ضبط الطاقة القصوى لتحقيق سرعة قطع عالية أو لقطع المواد السميكة.

اختتمها

توضح الفقرة أعلاه معظم العوامل التي يمكن أن تؤثر على معلمات تأثير القطع. يسرد الجدول التالي القيم النموذجية لمعلمات القطع. هذه القيم ليست خاصة بأي حالة معينة، ولكن يمكن استخدامها كمرجع لتحديد معلمات البدء الصحيحة.

القيم النموذجية ل DC030 قطع الفولاذ المقاوم للصدأ المعلمات

السُمك
(مم)
البُعد البؤري
(بوصة)
موضع التركيز
(مم)
طاقة الليزر
(W)
سرعة القطع
(م/دقيقة)
ضغط الغاز
ن2 (بار)
قطر الفوهة
(مم)
المسافة من الفوهة إلى اللوحة
(مم)
15-0.5300028101.50.5
25-130008101.50.5
35-230004.75151.50.5
47.5-330003.817.520.7
57.5-430002.22020.7
610-530002202.20.7
812.5/15-63000132030.7
1015-630000.552030.7

القيم النموذجية لمعلمات القطع الفولاذية منخفضة الكربون DC030

السُمك
(مم)
البُعد البؤري
(بوصة)
موضع التركيز
(مم)
طاقة الليزر
(W)
سرعة القطع
(م/دقيقة)
ضغط الغاز
O2 (بار)
قطر الفوهة
(مم)
المسافة من الفوهة إلى اللوحة
(مم)
15075093.510.5
25-0.58007311
35-0.58004311
47.5230004.20.711
67.5230003.30.71.21
87.5230002.30.71.51
107.5230001.80.71.51
127.5230001.50.71.51
157.5230001.10.721
207.52.530000.70.72.41

القيم النموذجية لمعلمات القطع الفولاذية DC025A1Mg3N2

السُمك
(مم)
البُعد البؤري
(بوصة)
موضع التركيز
(مم)
طاقة الليزر
(W)
سرعة القطع
(م/دقيقة)
ضغط الغاز
O2 (بار)
قطر الفوهة
(مم)
المسافة من الفوهة إلى اللوحة
(مم)
27.5-2.5250045-6.510-121.5≥1.0
37.5-3.525003.0-4.012-151.5≥1.0
47.5-5.025001.5-2.012-162.0≥1.0
57.5-5.025000.9-1.012-162.0≥1.0

تُظهر الصور التالية قطع صفائح الفولاذ الكربوني مقاس 15 مم وصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 8 مم بأطوال بؤرية مختلفة.

توضح الصور التالية قطع صفيحة الفولاذ الكربوني مقاس 15 مم وصفيحة الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 8 مم بأطوال بؤرية مختلفة
لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
شين
المؤلف

شين

مؤسس MachineMFG

بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.

قد يعجبك أيضاً
اخترناها لك فقط من أجلك. تابع القراءة وتعرف على المزيد!
مكونات القاطع بالليزر

14 من مكونات ماكينة القطع بالليزر الأساسية

هل تساءلت يومًا ما الذي يجعل ماكينة القطع بالليزر تعمل بالليزر؟ في منشور المدونة هذا، سنتعمق في هذه المدونة في الأعمال الداخلية لهذه الماكينات عالية الدقة التي أحدثت ثورة في مجال القطع بالليزر...
الليزر

القطع بالليزر الليفي: الدليل النهائي

هل تساءلت يومًا كيف يمكن لليزر أن يقطع المعدن مثل السكين الساخن في الزبدة؟ في هذه المقالة الرائعة، سنستكشف في هذه المقالة الرائعة العلم الكامن وراء تقنية القطع بالليزر الليفي....
أفضل 20 مصنعًا وعلامة تجارية لماكينات القطع بالليزر في عام 2023

أفضل 10 شركات مصنعة لآلات القطع بالليزر في عام 2024

هل ينتابك الفضول بشأن التكنولوجيا المتطورة التي أحدثت ثورة في مجال التصنيع؟ في هذه المدونة، سوف نتعمق في عالم ماكينات القطع بالليزر، ونستكشف مزاياها وكبار المصنعين المهيمنين على هذه التكنولوجيا...
اختبار معرفي لتكنولوجيا القطع بالليزر

استكشاف أخطاء ماكينات القطع بالليزر وإصلاحها: أكثر من 100 مشكلة وحلولها

أحدثت عملية القطع بالليزر ثورة في التصنيع، ولكن حتى أكثر الماكينات تقدمًا تواجه مشاكل. في هذه المدونة، نتناول في هذه المدونة المشاكل الشائعة التي تواجهها ماكينات قطع الألواح بالليزر ونقدم لك خطوة بخطوة...
الماكينةMFG
ارتقِ بعملك إلى المستوى التالي
اشترك في نشرتنا الإخبارية
آخر الأخبار والمقالات والمصادر التي يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك أسبوعياً.

اتصل بنا

سيصلك ردنا خلال 24 ساعة.