Լազերային կտրում և դրա մշակման համակարգ

Լազերային կտրումկիրառություն

Արագ առանցքային հոսքի CO2 լազերները հիմնականում օգտագործվում են մետաղական նյութերի լազերային կտրման համար, հիմնականում իրենց լավ ճառագայթի որակի պատճառով: Չնայած մետաղների մեծ մասի անդրադարձունակությունը CO2 լազերային ճառագայթների նկատմամբ բավականին բարձր է, մետաղական մակերևույթի անդրադարձունակությունը սենյակային ջերմաստիճանում մեծանում է ջերմաստիճանի և օքսիդացման աստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ: Երբ մետաղական մակերևույթը վնասվում է, մետաղի անդրադարձունակությունը մոտենում է 1-ի: Մետաղական լազերային կտրման համար անհրաժեշտ է ավելի բարձր միջին հզորություն, և միայն բարձր հզորության CO2 լազերներն ունեն այս պայմանը:

1. Պողպատե նյութերի լազերային կտրում

1.1 CO2 անընդհատ լազերային կտրում CO2 անընդհատ լազերային կտրման հիմնական տեխնոլոգիական պարամետրերն են՝ լազերի հզորությունը, օժանդակ գազի տեսակը և ճնշումը, կտրման արագությունը, ֆոկուսային դիրքը, ֆոկուսային խորությունը և ծայրակալի բարձրությունը:

(1) Լազերի հզորություն Լազերի հզորությունը մեծ ազդեցություն ունի կտրման հաստության, կտրման արագության և կտրման լայնության վրա: Երբ մյուս պարամետրերը հաստատուն են, կտրման արագությունը նվազում է կտրող թիթեղի հաստության մեծացման հետ և մեծանում է լազերի հզորության մեծացման հետ: Այլ կերպ ասած, որքան մեծ է լազերի հզորությունը, այնքան հաստ է կտրվող թիթեղը, այնքան արագ է կտրման արագությունը և մի փոքր մեծ է կտրման լայնությունը:

(2) Օժանդակ գազի տեսակը և ճնշումը։ Ցածր ածխածնային պողպատ կտրելիս CO2-ը օգտագործվում է որպես օժանդակ գազ՝ երկաթ-թթվածին այրման ռեակցիայի ջերմությունն օգտագործելու համար՝ կտրման գործընթացը խթանելու համար։ Կտրման արագությունը բարձր է, և կտրման որակը՝ լավ, հատկապես կարելի է ստանալ կպչուն խարամ չպարունակող կտրվածք։ Չժանգոտվող պողպատ կտրելիս օգտագործվում է CO2։ Խարամը հեշտությամբ կպչում է կտրվածքի ստորին մասին։ Հաճախ օգտագործվում է CO2 + N2 խառը գազ կամ կրկնակի շերտավոր գազի հոսք։ Օժանդակ գազի ճնշումը զգալի ազդեցություն ունի կտրման էֆեկտի վրա։ Գազի ճնշման համապատասխան բարձրացումը կարող է մեծացնել կտրման արագությունը առանց կպչուն խարամի՝ գազի հոսքի իմպուլսի աճի և խարամի հեռացման կարողության բարելավման շնորհիվ։ Սակայն, եթե ճնշումը չափազանց բարձր է, կտրման մակերեսը դառնում է կոպիտ։ Թթվածնի ճնշման ազդեցությունը կտրման մակերեսի միջին կոպտության վրա ներկայացված է ստորև բերված նկարում։

Մարմնի ճնշումը կախված է նաև թիթեղի հաստությունից: 1 կՎտ CO2 լազերով ցածր ածխածնային պողպատ կտրելիս թթվածնի ճնշման և թիթեղի հաստության միջև եղած կապը ցույց է տրված ստորև բերված նկարում:

(3) Կտրման արագություն Կտրման արագությունը զգալի ազդեցություն ունի կտրման որակի վրա: Լազերային հզորության որոշակի պայմաններում ցածր ածխածնային պողպատ կտրելիս լավ կտրման արագության համար կան համապատասխան վերին և ստորին կրիտիկական արժեքներ: Եթե կտրման արագությունը կրիտիկական արժեքից բարձր կամ ցածր է, տեղի է ունենում խարամի կպչունություն: Երբ կտրման արագությունը դանդաղ է, կտրող եզրի վրա օքսիդացման ռեակցիայի ջերմության գործողության ժամանակը երկարանում է, կտրման լայնությունը մեծանում է, և կտրման մակերեսը դառնում է կոպիտ: Կտրման արագության մեծացմանը զուգընթաց կտրվածքը աստիճանաբար նեղանում է, մինչև վերին կտրվածքի լայնությունը համարժեք լինի կետի տրամագծին: Այս պահին կտրվածքը մի փոքր սեպաձև է, վերևում լայն և ներքևում նեղ: Կտրման արագության շարունակական աճի հետ մեկտեղ վերին կտրվածքի լայնությունը շարունակում է փոքրանալ, բայց կտրվածքի ստորին մասը համեմատաբար լայնանում է և դառնում է շրջված սեպաձև:

(5) Ֆոկուսի խորություն

Կիզակետման խորությունը որոշակի ազդեցություն ունի կտրող մակերեսի որակի և կտրման արագության վրա: Համեմատաբար մեծ պողպատե թիթեղներ կտրելիս պետք է օգտագործել մեծ կիզակետային խորություն ունեցող ճառագայթ, բարակ թիթեղներ կտրելիս՝ փոքր կիզակետային խորություն ունեցող ճառագայթ:

(6) Ծայրակալի բարձրությունը

Ծայրակի բարձրությունը վերաբերում է օժանդակ գազի ծորակի ծայրային մակերևույթից մինչև աշխատանքային մասի վերին մակերևույթը եղած հեռավորությանը։ Ծորակի բարձրությունը մեծ է, և արտանետվող օժանդակ օդային հոսքի իմպուլսը հեշտությամբ տատանվում է, ինչը ազդում է կտրման որակի և արագության վրա։ Հետևաբար, լազերային կտրման ժամանակ ծորակի բարձրությունը սովորաբար նվազագույնի է հասցվում, սովորաբար՝ 0.5~2.0 մմ։

① Լազերային ասպեկտներ

ա. Լազերի հզորության մեծացում: Ավելի հզոր լազերների մշակումը կտրման հաստությունը մեծացնելու ուղղակի և արդյունավետ միջոց է:

բ. Իմպուլսային մշակում։ Իմպուլսային լազերներն ունեն շատ բարձր գագաթնակետային հզորություն և կարող են թափանցել հաստ պողպատե թիթեղների մեջ։ Բարձր հաճախականության, նեղ իմպուլսային լայնությամբ իմպուլսային լազերային կտրման տեխնոլոգիայի կիրառումը կարող է կտրել հաստ պողպատե թիթեղներ՝ առանց լազերի հզորությունը մեծացնելու, իսկ կտրվածքի չափը փոքր է անընդհատ լազերային կտրման համեմատ։

գ. Օգտագործեք նոր լազերներ

②Օպտիկական համակարգ

ա. Ադապտիվ օպտիկական համակարգ։ Ավանդական լազերային կտրումից տարբերությունն այն է, որ կիզակետը կտրող մակերեսի տակ տեղադրելու կարիք չկա։ Երբ կիզակետի դիրքը տատանվում է պողպատե թիթեղի հաստության ուղղությամբ մի քանի միլիմետր վերև և ներքև, ադապտիվ օպտիկական համակարգում կիզակետային հեռավորությունը կփոխվի կիզակետի դիրքի տեղաշարժի հետ։ Կիզակետային հեռավորության վեր և վար փոփոխությունները համընկնում են լազերի և մշակվող մասի միջև հարաբերական շարժման հետ, ինչը հանգեցնում է կիզակետի դիրքի վեր և վար փոփոխության՝ մշակվող մասի խորության երկայնքով։ Այս կտրման գործընթացը, որի դեպքում կիզակետի դիրքը փոխվում է արտաքին պայմաններից կախված, կարող է ապահովել բարձրորակ կտրվածքներ։ Այս մեթոդի թերությունն այն է, որ կտրման խորությունը սահմանափակ է, սովորաբար ոչ ավելի, քան 30 մմ։

բ. Երկֆոկալ կտրման տեխնոլոգիա։ Հատուկ ոսպնյակ օգտագործվում է ճառագայթը տարբեր մասերի վրա երկու անգամ կենտրոնացնելու համար։ Ինչպես ցույց է տրված նկար 4.58-ում, D-ն ոսպնյակի կենտրոնական մասի տրամագիծն է, իսկ ոսպնյակի եզրային մասի տրամագիծը՝ ոսպնյակի կենտրոնում կորության շառավիղը մեծ է շրջակա տարածքից՝ ձևավորելով կրկնակի ֆոկուս։ Կտրման գործընթացի ընթացքում վերին ֆոկուսը գտնվում է աշխատանքային մասի վերին մակերեսին, իսկ ստորին ֆոկուսը՝ աշխատանքային մասի ստորին մակերեսի մոտ։ Այս հատուկ կրկնակի ֆոկուսով լազերային կտրման տեխնոլոգիան ունի բազմաթիվ առավելություններ։ Մեղմ պողպատ կտրելու համար այն կարող է ոչ միայն պահպանել բարձր ինտենսիվության լազերային ճառագայթ մետաղի վերին մակերեսին՝ նյութի բռնկման համար անհրաժեշտ պայմանները բավարարելու համար, այլև պահպանել բարձր ինտենսիվության լազերային ճառագայթ մետաղի ստորին մակերեսի մոտ՝ բռնկման պահանջները բավարարելու համար։ Անհրաժեշտ է մաքուր կտրվածքներ կատարել նյութի հաստությունների ամբողջ տիրույթում։ Այս տեխնոլոգիան ընդլայնում է բարձրորակ կտրվածքներ ստանալու պարամետրերի տիրույթը։ Օրինակ՝ օգտագործելով 3 կՎտ CO2։ լազերային եղանակով, սովորական կտրման հաստությունը կարող է հասնել միայն 15~20 մմ-ի, մինչդեռ կրկնակի ֆոկուսային կտրման տեխնոլոգիայով կտրման հաստությունը կարող է հասնել 30~40 մմ-ի։

③ Ծայրակալ և օժանդակ օդային հոսք

Խելամիտ կերպով նախագծեք ծորակը՝ օդի հոսքի դաշտի բնութագրերը բարելավելու համար: Գերձայնային ծորակի ներքին պատի տրամագիծը նախ կծկվում է, ապա լայնանում, ինչը կարող է առաջացնել գերձայնային օդի հոսք ելքի մոտ: Օդի մատակարարման ճնշումը կարող է շատ բարձր լինել՝ առանց հարվածային ալիքներ առաջացնելու: Լազերային կտրման համար գերձայնային ծորակ օգտագործելիս կտրման որակը նույնպես իդեալական է: Քանի որ գերձայնային ծորակի կտրման ճնշումը աշխատանքային մասի մակերեսին համեմատաբար կայուն է, այն հատկապես հարմար է հաստ պողպատե թիթեղների լազերային կտրման համար: