Sissejuhatus
In the field of laser processing, laser cutting machines have been widely used in many industries due to their advantages such as high precision, high speed, and non-contact processing. However, when dealing with highly reflective materials, the cutting effect of laser cutting machines is significantly affected. Highly reflective materials, such as copper, aluminum, gold, silver, and their alloys, pose difficult Laseri lõikamisprotsessi väljakutsed, mis tulenevad nende suurest peegeldusest laseri ja hea soojusjuhtivuse suhtes . . on põhjalik uurimine väga peegeldavate materjalide mõjust laserlõikamismasinate lõikamisele, millel on suur tähtsus laserlõikamise tehnoloogia laiendamiseks, parandades töötlemise kvaliteeti ja tõhusust.
Väga peegeldavate materjalide omadused ja nende mõju laseri imendumisele
Väga peegeldavate materjalide põhiomadused
Väga peegeldavatel materjalidel on tavaliselt madal takistus, mille tulemuseks on laser . madala imendumiskiiruse, näiteks vask- ja alumiiniumi järk -järgult elektrijuhtivuse ülaosas tavaliste metallide . toatemperatuuril, punase vase neeldumiskiirus infrapuna -laserile on kõrgel kohal, mis on umbes 5%., mis on kajastatud Pool, mis on pinnal, pinnal, mis on pinnal, pinnal, mis on pinnal, pinnal, mis on pinnal, pinnal, mis on pinnal, pinnal. Peegeldus . kui sujuvam pind, mida tugevam on laser . peegeldus, näiteks tavalise harjatud roostevabast terasest peegeldav võime on suhteliselt nõrk, kuid kui pind jõuab peegli efekti, põhjustab see ilmselget peegeldust., millele on. neeldumismäär. Tahkete metallide neeldumiskiirus laseriga on üldiselt madal, kuid see suureneb märkimisväärselt, kui sulatatakse näiteks vedelasse olekusse ., kui punast vask kuumutatakse sulamistemperatuuri lähedale, võib neeldumiskiirus ulatuda umbes 20%-ni .
Väga peegeldavate materjalide neeldumisomadused erinevate lainepikkuse laserite all
Different materials have significantly different absorption rates for light of different wavelengths. Take copper (Cu) and silver (Ag) as examples. For fiber lasers with a wavelength of 1070nm, they are typical highly reflective materials, with an extremely low absorption rate, much lower than that of iron (Fe) and steel (Steel). However, their absorption rate is relatively higher Kui kokku puutute tahkislaseritega ., on CO₂-laseriga kiirgav laser infrapunaribas (tavaliselt 10 . 6um), mis toimib hästi paljudes tööstusliku rakenduse väljades, kuid see ei ole ideaalne spetsiaalsete ribade väga peegeldavate metallide töötlemiseks. see, mis on sobiv, et see viitab sellele, et see on sobiv. Väga peegeldavate materjalide imendumine laseriga ja lõikefekti parandamisel.
Väga peegeldavate materjalide mitu mõju laseri lõikeautomaatide lõikamisele
Vähenemise kvaliteedi vähenemine
Drossi ja Burri probleemid
When cutting highly reflective materials, due to insufficient absorption of laser by the materials, the heat generated during the cutting process is not enough to fully melt and vaporize the materials, resulting in the formation of dross at the bottom of the cutting surface. At the same time, the incompletely melted materials, under the blowing of the auxiliary gas, may form burrs on the cutting edge. For example, when Kasutades vaskmaterjalide lõikamiseks tavalist laserlõikamismasinat, leidub lõikeosast sageli ilmne dross ja lõikes olevad burrid on suhteliselt karedad, mõjutades tõsiselt lõikepinna tasasust ja siledust .
Ebajärjekindel lõikelaius
Väga peegeldavate materjalide peegeldus ja soojusjuhtivus laserienergia jaotuseks materjali pinnale ebaühtlane, põhjustades seega ebaühtlaste lõikelaiuse . lõikeprotsessi ajal, et sellised olukorrad nagu laiem ülemine osa ja kitsam alaosa vähendamine või olulised kohalikud muudatused võivad tekkida, kuid mitte ainult ., kuid mitte ainult, et see mitte ainult ei mõjuta, mitte ainult, et see ei mõjutaks. Äärmiselt kõrged nõuded mõõtmete täpsusele .
Kuumusega mõjutatud tsooni laienemine
Väga peegeldavate materjalide hea soojusjuhtivus põhjustab laserlõikamise käigus tekkiva soojuse levimist kiiresti ümbritsevatesse piirkondadesse, laiendades soojust mõjutatud tsooni ulatust . materjalide struktuur ja omadused soojust mõjutatud tsoonis võivad muutuda, näiteks raskuse langus ja raskuse vähenemine ja tugevus {}. Soojust mõjutatud tsoon võib põhjustada materjalide mehaaniliste omaduste langust, mõjutades toodete kasutusaega .
Lõikamise efektiivsuse vähendamine
Madala energia kasutamise kiirus, mis on põhjustatud madalast neeldumiskiirusest
Väga peegeldavate materjalide madal imendumiskiirus laseriks tähendab, et suur hulk laserienergiat peegeldub ja seda ei saa tõhusalt kasutada materjali lõikamiseks, mille tulemuseks on laserlõikamismasina madala energia kasutamise kiirus ., et saavutada materjali lõikamine, on vaja laserivõimsust suurendada või pikendada lõikust, mis vähendaks}, mis vähendaks {}, mis vähendaks} ja {temperatuuri}. Sama paksus, vaskmaterjalide lõikamiseks vajalik laservõimsus on sageli kõrgem ja lõikekiirus on märkimisväärselt aeglasem .
Lõikamiskiiruse piirang
Selliste probleemide tõttu nagu mittetäielik läbitungimine ja drosside moodustumine väga peegeldavate materjalide laserlõikamise ajal, et lõikekvaliteedi tagamiseks tuleb lõikekiirust vähendada . liiga aeglane lõikekiirus ei pikenda mitte ainult ühe töötlemise töötlemisaega, vaid vähendab ka üldist tootmist, mis võib -olla kajastatavaid metajaid, kui see on mõeldud, kui see on mõeldud, kui see on mõeldud. materjalid .
Suurenenud seadmete kulumine
Peegeldunud valgust põhjustatud laseriga kahjustus
Kui laser kiirgab väga peegeldavate materjalide pinda, peegeldub suurem osa energiast . Need peegeldunud valguskiired võivad naasta laseri sisemusse ja kahjustada laseri optilisi komponente, näiteks kahjustada laserresonaatorit ja mõjutavad laserdioodi tulemusi, nii et laserdioodi tulemuslikkust mõjutavad, seega Laser Lassile, seega Lase, mis on Tervene'i, et see on Tervene'i, mis on Tervene'i, mis on Tervene'i, mis on Tervise, et see on Terven, mis on Terven. Peegeldunud valguse põhjustamine võib isegi laseril olla ebastabiilne valgust või lõpetada valguse kiirgus .
Suurenenud koormus abistamissüsteemile
Väga peegeldavate materjalide kahjulike mõjude ületamiseks laseri lõikamisele on tavaliselt vaja suurendada abigaasi voolukiirust ja rõhku, et aidata drossist ära puhuda ja lõikekvaliteedi parandada . . See suurendab abikoormust abistava gaasisüsteemi koormust, suurendades seadmete töökulude ja kogumise ajal töötavate ainete tööjõudude sagedust, mis on tungivalt kogum, mis on tungivalt kogum, kui see on kogu aeg, olles samas aeg, kui see on kogu aeg, olles Nõuded on esitatud ka seadme jahutussüsteemi . jaoks. Jahutussüsteemi pikaajaline kõrge koormusega töö on samuti ebaõnnestumisele kalduv .
Väga peegeldavate materjalide lõikamise väljakutsetega toimetuleku strateegiad
Laserseadmete optimeerimine
Uue tüüpi laserite vastuvõtmine
Uue tüüpi laserite väljatöötamine väga peegeldavate materjalide jaoks on üks peamisi lahendusi probleemi . jaoks, näiteks siniste laserite lainepikkus ulatub tavaliselt 400 - 500 nm . võrreldes traditsioonilise infrapunalise lasersiga, 500-seeriaga on sinise heledaga {4 {{4 {{4}. semiconductor blue lasers launched by the Guangdong Hard Technology Innovation Research Institute of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area perform well in the welding, cladding, and 3D printing of highly reflective materials. In scenarios such as lithium-ion battery welding and electronic component processing that require the processing of copper materials, the power required for using a blue laser is only one-tenth to Üks viiendik tavalise infrapunalise laseriga ja "pritsivaba keevitamise" saab saavutada .. Keevituskiirus on vähemalt 8 korda kiirem kui infrapuna laserite {.}
Kiudaine väljundpea optimeerimine
Kiudlasermasinates kahjustab väga peegeldavate materjalide põhjustatud peegeldunud laser tõenäoliselt väljundi optilise kaablipea . Raycus Laser on võtnud kasutusele uue QBH-kiud väljundpea, lisades peegeldunud valguse ribaseadme etapi algse aluse alusel, mis suudab suurema osa peegeldunud laseriks lammutada. Termiline mõju optilise kaabli väljundpeale . Pärast rangeid vaskpinna keevitustestisid võivad selle väljundpeaga varustatud RFL-A1500D laser põhikomponendid siiski säilitada normaalset töötemperatuuri, kontrollides selle jõudlust tõhusalt .}
Protsessiparameetrite kohandamine
Laservõimsuse ja energia juhtimine
Väga peegeldavate materjalide omaduste kohaselt võib laservõimsuse sobiv suurendamine suurendada materjalide imendumist laseri jaoks ja parandada lõikamise efektiivsust . ., kuid liiga kõrge laservõimsus võib põhjustada materjalide liigset sulamist ja aurustumist, mille tulemuseks on rohkem pritsmeid ja seetõttu on see, et see on vajalik, kui see on vajalik, kui see on vajalik, kui see on vajalik. Kvaliteet . Näiteks erineva paksusega väga peegeldavate materjalide lõikamisel määrake katsete abil sobiv laservõimsus ja impulssienergia, et saavutada hea lõike kvaliteet ja efektiivsus .
Lõikekiiruse ja sageduse optimeerimine
Lõikekiiruse ja sageduse reguleerimine on ka oluline vahend väga peegeldavate materjalide lõikemõju parandamiseks . Kui lõikekiirus on liiga kiire, ei saa materjalid laserienergiat täielikult absorbeerida ning sellised probleemid, näiteks mittetäielik läbitungimine ja drosside moodustamine, ilmnevad tõenäoliselt ., kui lõikekiirus on liiga aeglane, kui see on liiga aeglane, kui see on liiga aeglane, kui see on liiga aeglane, kui see on liiga aeglane-kuumutatud tsoonile. Samal ajal saab laseri impulsisageduse mõistlikult reguleerida materjalide sulamis- ja aurustusprotsessi ning vähendada BURRS -i tekkimist ja Dross . tegelikus töötlemisel on vaja optimeerida lõikekiiruse ja sageduse kombinatsiooni katsete kaudu vastavalt materjalidele, materjalidele ja 5} toimimisele {5}.
Abimeetmete rakendamine
Lisagaasi valimine ja juhtimine
Väga peegeldavate materjalide lõikamisel võib asjakohase lisagaasi lisamine märkimisväärselt parandada lõikefekti .. Abigaas reageerib keemiliselt materjalidega kõrgel temperatuuril . näiteks kui hapnikku kasutatakse abina abistava gaasina, {{{{2 -le, mängides metallmaterjalidega, mis moodustavad metallmaterjalid metallist materjalidega, mis on metallmaterjalid, mis on metallmaterjalid, mis on metallmaterjalid, mis on metallmaterjalid, mis on metallmaterjalid, mis soodustavad metallide rolli, mis on metallmaterjalid, mis on metallmaterjalid, mis soodustavad metallmaterjalid metallist materjalidega, mis on metallmaterjalid, mis soodustavad metallide rolli, mis on metallmaterjalidega seotud rolliga metallmaterjalidega. Lämmastik võib teatud määral parandada lõikepinna kvaliteeti ja vältida oksüdatsiooni . Lisaks võib lisagaas aidata ka lõikepiirkonnas drossi puhuda, puhastada lõikeõmblust ja jahutada pindala lähedale, et kaitsta fookusläätset., mis valitakse sobivate gaasiperioodide jaoks {{{{{{{{lõikamisprotsess, "jaoks {{{{{{{lõikamisprotsess" jaoks. Paksused nõuavad erinevate abigaasiparameetrite sobitamist .
Materjalide pinna eeltöötlus
Pinna eeltöötluse tegemine väga peegeldavatel materjalidel, näiteks liivapritsimine ja karenemine, võib vähendada materjalide pinna peegeldust ja suurendada nende laser . neeldumiskiirust pinna eeltöötlemise kaudu, moodustatakse materjali pinnale., kui need kokkulepped, kui need kokkuleppeid, valgus, mis paistab, et see peegeldatakse, kui need on kokku leppinud, moodustatakse pisike nõgne-dransstruktuurid. Kui materjalid laser . imavad, näiteks pärast alumiiniumplaadi liivapritsimist suureneb selle laser neeldumiskiirus märkimisväärselt ja lõikefekt paraneb märkimisväärselt .
Järeldus
Oma ainulaadsete füüsikaliste omaduste tõttu on väga peegeldavatel materjalidel laserlõikamismasinate lõikemõju, sealhulgas lõikekvaliteedi vähenemine, lõiketõhususe vähenemine ja suurenenud seadmete kulumine . laserseadmete optimeerimise kaudu, näiteks uue tüüpi laserite kasutuselevõtu ning kiusiväljundite optimeerimise kaudu; protsessiparameetrite mõistlik reguleerimine, mis täpselt kontrollib laseri võimsust, energiat, lõikamiskiirust ja sagedust; ja tõhusate abimeetmete rakendamine, näiteks sobivate abigaaside valimine ja materjalide pinna eeltöötlus, on võimalik ületada väga peegeldavate materjalide põhjustatud lõikamisprobleeme ja saavutada suhteliselt ideaalne lõikeefekt .
Tehnoloogia pideva arendamise ja innovatsiooni abil arvatakse, et tulevikus saavutatakse rohkem läbimurdeid laserlõikamise valdkonnas, laiendades veelgi laserlõikamise tehnoloogia rakendusvahemikku ja edendades seotud tööstusharude arengut .
-- Rayther Laser Jack Sun --