Het basisprincipe van lasersnijden is de interactie tussen laser en materie. Het omvat niet alleen complexe microkwantumprocessen, maar ook macrofenomenen die worden veroorzaakt door laser die inwerkt op verschillende diëlektrische materialen. Deze macroscopische verschijnselen omvatten laserabsorptie, reflectie, breking, energieomzetting en -transmissie, materiaaltoestand en omringende gassamenstelling, weefseleffect wanneer lichtstraal op het materiaaloppervlak inwerkt, enz.
Daarom zijn de factoren die de kwaliteit van lasersnijden beïnvloeden zeer complex. Naast het verwerkingsmateriaal zelf zijn het vooral de straalkarakteristieken, laservermogen, snijsnelheid, type straalbuis (opening) en straalbuishoogte, focuspositie, type hulpgas en druk, enz.
Factoren die de snijkwaliteit beïnvloeden
1. Straalkenmerken: de inkepingsbreedte van lasersnijden is sterk gerelateerd aan de straalmodus en de puntdiameter na het scherpstellen. Omdat de vermogensdichtheid en energiedichtheid van laserbestraling gerelateerd zijn aan de diameter van de laservlek, moet de puntdiameter bij lasersnijden zo klein mogelijk zijn om een grote vermogensdichtheid en energieobjectiviteit te verkrijgen.
2. Laservermogen: het laservermogen heeft rechtstreeks invloed op de dikte van de stalen plaat die kan worden gesneden. Hoe hoger de energie, hoe dikker de dikte van het te snijden materiaal. Bovendien beïnvloedt het ook de maatnauwkeurigheid van het werkstuk, de spleetbreedte, de ruwheid van het snijoppervlak en de breedte van de door warmte aangetaste zone.
3. Snijsnelheid: de snijsnelheid heeft een grote invloed op de snijkwaliteit van roestvrijstalen platen. De beste snijsnelheid maakt het snijoppervlak glad en glad zonder slak aan de onderkant.
Als de snijsnelheid te hoog is, wordt de stalen plaat niet doorgesneden, wat resulteert in vonkenspatten, slakken in de onderste helft en zelfs de lens verbranden; Als de snijsnelheid te laag is, is het gemakkelijk om oversmelten van materiaal, verwijding van de snijnaad, toename van de door warmte aangetaste zone en zelfs oververbranding van het werkstuk te veroorzaken.
4. Mondstuk: mondstukvorm (opening), mondstukhoogte (afstand tussen mondstukuitlaat en werkstukoppervlak), enz. zal het snijeffect beïnvloeden.
5. Focuspositie: de focuspositie heeft rechtstreeks invloed op de kerfbreedte, helling, ruwheid van de snijsectie en slakhechting. Verschillende focusposities leiden tot verschillende bundeldiameters en focusdiepten op het oppervlak van het werkstuk, wat de vorm van de verwerkingsgroef zal veranderen en de stroom van verwerkingsgas en gesmolten metaal in de verwerkingsgroef zal beïnvloeden.
6. Hulpgas: hulpgas is vereist voor het snijden van materiaal, voornamelijk met betrekking tot gastype en druk. Gastype, druk, mondstukdiameter en geometrie beïnvloeden de randruwheid en braamvorming.
Er zijn veel factoren die de kwaliteit van laserbewerkingen beïnvloeden. Het beheersen van de wet van de invloed van verschillende procesfactoren op de oppervlaktekwaliteit van de verwerking van lasersnijmachines kan helpen de manier te vinden om de oppervlaktekwaliteit te verbeteren en de oppervlaktekwaliteit te verbeteren.
De evaluatie van lasersnijkwaliteit omvat voornamelijk de volgende punten:
1. Het snijoppervlak is glad, met weinig lijnen en geen brosse breuk;
Wanneer de laser de plaat op hoge temperatuur snijdt, zal het spoor van gesmolten materiaal niet verschijnen in de inkeping onder de verticale laserstraal, maar aan de achterkant van de laserstraal worden weggespoten. Hierdoor worden de gebogen lijnen gevormd aan de snijkant en volgen de lijnen de bewegende laserstraal nauw. Om dit probleem te verhelpen, kan het verminderen van de voedingssnelheid aan het einde van het snijproces de vorming van lijnen sterk elimineren;
2. Smalle spleetbreedte (dit heeft voornamelijk te maken met de diameter van de laserstraalvlek, die afhangt van de kwaliteit van de laserbuis)
Over het algemeen heeft de kerfbreedte geen invloed op de snijkwaliteit. Alleen wanneer een bijzonder nauwkeurige contour in het onderdeel wordt gevormd, heeft de snijbreedte een belangrijke invloed, omdat de snijbreedte de minimale binnendiameter van de contour bepaalt. Wanneer de plaatdikte toeneemt, neemt ook de snijbreedte toe. Om dezelfde hoge precisie te garanderen, ongeacht hoe groot de kerfbreedte is, moet het werkstuk daarom constant zijn in het bewerkingsgebied van de lasersnijmachine;
3. Goede haaksheid van snijverbinding en klein door warmte aangetast gebied;
Wanneer de dikte van het verwerkte materiaal 18 mm overschrijdt, is de haaksheid van de snijkant erg belangrijk; Als de laserstraal weg is van de focus, divergeert de laserstraal en wordt het snijden breder naar de boven- of onderkant, afhankelijk van de positie van de focus.
De snijkant wijkt enkele procenten af van de verticale lijn. Hoe meer verticaal de rand is, hoe hoger de snijkwaliteit.
4. Thermisch effect van snijmaterialen
Als toepassingsapparatuur voor thermische snijverwerking, is het onvermijdelijk dat het een thermische impact heeft op materialen tijdens het gebruik, wat voornamelijk drie aspecten omvat: A. door warmte aangetast gebied; B. Depressie en corrosie; C. Materiële vervorming.
Het door warmte aangetaste gebied verwijst naar het gebied dat bij lasersnijden langs de inkeping wordt verwarmd. Tegelijkertijd verandert de structuur van het materiaal zelf.
Sommige materialen kunnen bijvoorbeeld uitharden. Door warmte aangetaste zone verwijst naar de regionale verandering van de interne structuur als gevolg van hoge temperatuur; Depressie en corrosie hebben een nadelig effect op het oppervlak van de snijkant en beïnvloeden het uiterlijk van de lasersnijmachine. Ze verschijnen in snijfouten die in het algemeen moeten worden vermeden.
Ten slotte, als het snijden ervoor zorgt dat het onderdeel sterk wordt verwarmd, zal het vervormen. Dit is vooral belangrijk bij fijnverspanen omdat de contouren en verbindingsstukken meestal slechts enkele tienden van een millimeter breed zijn. Het beheersen van het laservermogen en het gebruik van korte laserpulsen kan de opwarming van componenten verminderen en vervorming voorkomen.
