เครื่องตัดเลเซอร์แผ่นบางในอดีตและปัจจุบัน

เลเซอร์เดิมเรียกว่า "เลสเซอร์" ในประเทศจีน ซึ่งเป็นคำแปลจากภาษาอังกฤษว่า "Laser" ในช่วงต้นปี 1964 ตามคำแนะนำของนักวิชาการ Qian Xuesen ตัวกระตุ้นลำแสงถูกเปลี่ยนชื่อเป็น "เลเซอร์" หรือ "เลเซอร์" เลเซอร์ประกอบด้วยก๊าซเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูง ฮีเลียม CO2 และไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงผสมอยู่ในหน่วยผสมก๊าซ เลเซอร์ถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดเลเซอร์ จากนั้นจึงเติมก๊าซตัด เช่น N î 2 หรือ O2 เพื่อฉายรังสีวัตถุที่ผ่านการประมวลผล พลังงานมีความเข้มข้นสูงในเวลาอันสั้น ทำให้วัสดุหลอมละลายและกลายเป็นไอในทันที การตัดด้วยวิธีนี้สามารถแก้ปัญหาการประมวลผลของวัสดุแข็ง เปราะ และวัสดุทนไฟได้ อีกทั้งยังมีความเร็วสูง ความแม่นยำสูง และมีการเสียรูปเล็กน้อย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำและชิ้นส่วนขนาดเล็ก

ในกระบวนการแปรรูปด้วยเลเซอร์ มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของการตัดด้วยเลเซอร์ ปัจจัยหลัก ได้แก่ ความเร็วในการตัด ตำแหน่งโฟกัส แรงดันแก๊สเสริม กำลังเลเซอร์เอาท์พุต และพารามิเตอร์กระบวนการอื่นๆ นอกจากตัวแปรที่สำคัญที่สุด 4 ตัวแปรข้างต้นแล้ว ปัจจัยที่อาจส่งผลต่อคุณภาพการตัดยังรวมถึงเส้นทางแสงภายนอก ลักษณะเฉพาะของชิ้นงาน (การสะท้อนแสงของพื้นผิววัสดุ สภาพพื้นผิวของวัสดุ) หัวตัด หัวฉีด การยึดแผ่น เป็นต้น

ปัจจัยข้างต้นที่ส่งผลต่อคุณภาพของการตัดด้วยเลเซอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการแปรรูปแผ่นเหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งมีดังนี้ มีการสะสมและเสี้ยนขนาดใหญ่ที่ด้านหลังของชิ้นงาน เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางรูบนชิ้นงานถึง 1~1.5 เท่าของความหนาของแผ่น เห็นได้ชัดว่าไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความกลม และเส้นตรงที่มุมไม่ตรงอย่างเห็นได้ชัด ปัญหาเหล่านี้ยังเป็นปัญหาที่น่าปวดหัวสำหรับอุตสาหกรรมโลหะแผ่นในการแปรรูปด้วยเลเซอร์

ปัญหารูกลมเล็ก

ในระหว่างกระบวนการตัดของเครื่องตัดเลเซอร์ รูที่มีความหนาประมาณ 1~1.5 เท่าของความหนาของเพลทนั้นไม่ง่ายต่อการแปรรูปด้วยคุณภาพสูง โดยเฉพาะรูกลม การประมวลผลด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องเจาะ นำ แล้วหมุนเพื่อตัด และจำเป็นต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์ระดับกลาง ซึ่งจะทำให้เกิดความแตกต่างของเวลาในการแลกเปลี่ยนในทันที ซึ่งจะทำให้เกิดปรากฏการณ์รูกลมบนชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการไม่กลม ด้วยเหตุนี้ เราจึงปรับเวลาในการเจาะและนำไปสู่การตัด และปรับวิธีการเจาะเพื่อให้สอดคล้องกับวิธีการตัด เพื่อไม่ให้มีกระบวนการแปลงพารามิเตอร์ที่ชัดเจน

ความตรงของมุม

ในการประมวลผลด้วยเลเซอร์ พารามิเตอร์หลายตัว (ปัจจัยการเร่งความเร็ว การเร่งความเร็ว ปัจจัยการชะลอความเร็ว การชะลอตัว เวลาหยุดอยู่ที่มุม) ที่ไม่อยู่ในช่วงการปรับค่าทั่วไปเป็นพารามิเตอร์หลักในกระบวนการแปรรูปโลหะแผ่น เนื่องจากมีมุมบ่อยครั้งในการแปรรูปโลหะแผ่นที่มีรูปร่างซับซ้อน ช้าลงทุกครั้งที่ถึงโค้ง หลังเข้าโค้งก็เร่งความเร็วอีกครั้ง พารามิเตอร์เหล่านี้จะกำหนดเวลาหยุดชั่วคราวของลำแสงเลเซอร์ในบางจุด:

(1) หากค่าความเร่งสูงเกินไปและค่าความเร่งน้อยเกินไป ลำแสงเลเซอร์จะเจาะแผ่นที่มุมได้ไม่ดี ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์การซึมผ่านไม่ได้ (ทำให้อัตราเศษของชิ้นงานเพิ่มขึ้น)

(2) หากค่าความเร่งน้อยเกินไปและค่าความเร่งสูงเกินไป แสดงว่าลำแสงเลเซอร์ทะลุผ่านแผ่นที่มุมแล้ว แต่ค่าความเร่งน้อยเกินไป ดังนั้นลำแสงเลเซอร์จะคงอยู่ที่จุดแลกเปลี่ยนความเร่งและการลดความเร็ว นานเกินไป และเพลตที่ถูกเจาะจะละลายและกลายเป็นไออย่างต่อเนื่องโดยลำแสงเลเซอร์ต่อเนื่อง ซึ่งจะทำให้เกิดความตรงตรงมุม (พลังงานเลเซอร์ แรงดันแก๊ส การตรึงชิ้นงาน และปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดจะไม่ได้รับการพิจารณาในที่นี้) .

(3) เมื่อทำการแปรรูปชิ้นงานแผ่นบาง กำลังการตัดจะต้องลดลงเท่าที่จะทำได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพการตัด เพื่อไม่ให้พื้นผิวของชิ้นงานมีความแตกต่างของสีที่ชัดเจนซึ่งเกิดจากการตัดด้วยเลเซอร์

(4) แรงดันแก๊สในการตัดจะต้องลดลงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งสามารถลดความกระวนกระวายใจของไมโครในท้องถิ่นของแผ่นได้อย่างมากภายใต้แรงดันลมแรง

จากการวิเคราะห์ข้างต้น เราควรตั้งค่าใดให้เป็นค่าความเร่งและความเร่งที่เหมาะสม มีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนที่แน่นอนระหว่างค่าความเร่งและค่าความเร่งที่จะตามมาหรือไม่?

ด้วยเหตุนี้ ช่างเทคนิคจึงปรับค่าการเร่งความเร็วและการลดความเร็ว ทำเครื่องหมายแต่ละชิ้นที่ตัดออก และบันทึกพารามิเตอร์การปรับ หลังจากเปรียบเทียบตัวอย่างซ้ำๆ และศึกษาการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์อย่างระมัดระวัง ในที่สุดก็พบว่าเมื่อตัดเหล็กกล้าไร้สนิมภายในช่วง 0.5~1.5 มม. ค่าความเร่งคือ 0.7~1.4g ค่าความเร่งคือ 0.3~0.6g และ ค่าความเร่ง = ค่าความเร่ง × ประมาณ 2 จะดีกว่า กฎนี้ยังใช้ได้กับแผ่นรีดเย็นที่มีความหนาของแผ่นเท่ากัน (สำหรับแผ่นอลูมิเนียมที่มีความหนาของแผ่นเหมือนกัน จะต้องปรับค่าตามนั้น)