Lasersnijden optimaliseren: procesparameters bepalen

Apr 26, 2024 Laat een bericht achter

Werkingsprincipe van lasersnijden

 

Lasersnijverwerking vervangt traditionele mechanische messen door onzichtbare laserstraal. Het heeft de kenmerken van hoge precisie, snel snijden, niet beperkt tot snijpatroonbeperkingen, automatisch lay-outbesparende materialen, soepel snijden en lage verwerkingskosten. Het zal geleidelijk de traditionele metaalsnijapparatuur verbeteren of vervangen. Het mechanische deel van het laserblad komt niet in contact met het werkstuk en veroorzaakt dus tijdens gebruik geen krassen op het oppervlak van het werkstuk; De lasersnijsnelheid is snel, de incisie is glad en vlak en vereist over het algemeen geen verdere verwerking; De door hitte beïnvloede zone is klein, de vervorming van de plaat is klein en de snijnaad (0,1 mm ~ 0,3 mm); De incisie heeft geen mechanische spanning en geen schuifbramen; Hoge bewerkingsnauwkeurigheid, goede herhaalbaarheid en geen schade aan het materiaaloppervlak; CNC-programmering kan elke platte tekening verwerken en grote hele platen snijden zonder dat er mallen nodig zijn, wat economisch en tijd-besparend is.

CNC rotary axis laser tube cutter for stainless steel pipe cutting

Lasermachine voor het snijden van buizen

 

Samenstelling van lasersnijapparatuur

 

Lasersnijapparatuur bestaat voornamelijk uit een laser, een lichtgeleidingssysteem, een CNC-bewegingssysteem, een snijkop met automatische hoogteaanpassing, een werkplatform en een hoge-drukgasblaassysteem. Veel parameters kunnen het lasersnijproces beïnvloeden, waarvan sommige afhankelijk zijn van de technische prestaties van de laser en de werktuigmachine, terwijl andere variabel zijn.

 

De belangrijkste parameters van lasersnijden

 

laser cutting process parameters diagram showing laser beam focus and assist gas

 

1 Laserstraalmodus

De fundamentele modus, ook bekend als de Gauss-modus, is de meest ideale modus voor snijden en komt vooral voor bij lasers met laag-vermogen en een vermogen van minder dan 1 kW. Multimode is een combinatie van hogere- modi, met een slechte scherpstelling en een laag snijvermogen bij hetzelfde vermogen. Het snijvermogen en de kwaliteit van laser met enkele-modus zijn beter dan die van multi-laser.

 

2 Laserkracht

Het laservermogen dat nodig is voor lasersnijden hangt voornamelijk af van het snijmateriaal, de materiaaldikte en de snijsnelheid. Laserkracht heeft een aanzienlijke invloed op de snijdikte, snijsnelheid en incisiebreedte. Over het algemeen neemt, naarmate het laservermogen toeneemt, ook de dikte van het materiaal dat kan worden gesneden toe, neemt de snijsnelheid toe en neemt ook de incisiebreedte toe.

 

3 Focuspositie

De focuspositie heeft een aanzienlijke invloed op de breedte van de incisie. Over het algemeen bevindt de focus zich op ongeveer een-derde van de dikte onder het materiaaloppervlak, met de maximale snijdiepte en de minimale snijbreedte.

 

4 Brandpuntsafstand

Bij het zagen van dikkere staalplaten moet een balk met een langer brandpuntsmoment worden gebruikt om een ​​snijoppervlak met goede verticaliteit te verkrijgen. De focusdiepte is groter, de diameter van de spot neemt ook toe en de vermogensdichtheid neemt af, wat resulteert in een afname van de snijsnelheid. Om een ​​bepaalde snijsnelheid te behouden, is het noodzakelijk om het laservermogen te vergroten. Het is raadzaam om bij het snijden van dunne platen een straal met een kleinere brandpuntsafstand te gebruiken, omdat dit resulteert in een kleinere spotdiameter en een hogere vermogensdichtheid.

 

5 Hulpgassen

Bij het snijden van staal met een laag-koolstofgehalte wordt vaak zuurstof als snijgas gebruikt om het snijproces te bevorderen door gebruik te maken van de hitte van de zuurstofverbrandingsreactie van ijzer. Bovendien is de snijsnelheid hoog, is de kwaliteit van de snede goed en kan een slakvrije snede worden verkregen. De druk neemt toe, de kinetische energie neemt toe en de slakafvoercapaciteit neemt toe; De grootte van de snijluchtdruk wordt bepaald op basis van factoren zoals materiaal, plaatdikte, snijsnelheid en kwaliteit van het snijoppervlak.

 

6 Mondstukstructuur

De structurele vorm van het mondstuk en de grootte van de lichtuitlaat hebben ook invloed op de kwaliteit en efficiëntie van het lasersnijden. Verschillende snijvereisten vereisen het gebruik van verschillende mondstukken. De algemeen gebruikte mondstukvormen omvatten cilindrische, conische, vierkante en andere vormen. Lasersnijden maakt doorgaans gebruik van een coaxiale blaasmethode (luchtstroom en optische as zijn concentrisch). Als de luchtstroom en de optische as verschillend zijn, is de kans groot dat er tijdens het snijden een grote hoeveelheid spatten optreedt. Om de stabiliteit van het snijproces te garanderen, is het meestal nodig om de afstand tussen het uiteinde van het mondstuk en het werkstukoppervlak te regelen, die doorgaans 0,5-2,0 mm bedraagt, om soepel snijden te vergemakkelijken.