Quelles sont les raisons du problème de la découpe laser ? (Partie 2)

Les causes des problèmes dedécoupe au lasersont décrites ci-dessous. (Prenez la partie 1)

4. L'influence de la puissance de sortie du laser sur la qualité de coupe

Pour le laser à sortie d'onde continue, la puissance et le mode du laser auront un impact important sur la découpe. Dans la pratique, la puissance maximale est souvent réglée pour atteindre des vitesses de coupe plus élevées ou pour couper des matériaux plus épais. Mais le mode de faisceau (la distribution de l'énergie du faisceau sur une section transversale) est parfois plus important, et le mode se détériore souvent légèrement lorsque la puissance de sortie est augmentée. On peut souvent constater que la densité de puissance la plus élevée est obtenue au point focal dans des conditions inférieures à la puissance maximale, et la meilleure qualité de coupe est obtenue. Les modes ne sont pas cohérents tout au long de la durée de vie effective du laser. L'état des éléments optiques, les changements subtils dans le mélange de gaz de fonctionnement du laser et les fluctuations de débit affectent tous le mécanisme de mode.

Pour résumer, bien que les facteurs affectant la découpe laser soient plus complexes, la vitesse de découpe, la position de mise au point, la pression de gaz auxiliaire, la puissance laser et la structure de mode sont les quatre variables les plus importantes, dans le processus de découpe, si la qualité de découpe s'avère être bien pire, nous devons d'abord vérifier les facteurs discutés ci-dessus et la réglementation en temps opportun.

5. L'influence des caractéristiques de la pièce sur la qualité de coupe

Les facteurs suivants ont le plus grand impact sur la qualité de la découpe laser et même si l'ombre de coupe peut être coupée

Pour le faisceau infrarouge lointain de 10,6 mm émis par le laser CO2, le matériau non métallique l'absorbe bien, c'est-à-dire qu'il a un taux d'absorption élevé, et le matériau métallique de surface absorbe mal le faisceau de 10,6 mm, en particulier l'or, l'argent , le cuivre et l'aluminium des métaux à haute réflectivité, qui ne conviennent généralement pas aux faisceaux laser C2 pour de tels matériaux. Surtout les faisceaux d'ondes continues à couper. Pour les métaux aluminium et cuivre, plus de 3 kW sont généralement nécessaires pour former une puissance de démarrage suffisante pour obtenir les petits trous initiaux nécessaires à la pénétration.

Les matériaux en acier métallique ferreux et le nickel, le métal, etc., ont un certain taux d'absorption du faisceau C02 de 10,6 mm, en particulier lorsque la surface du matériau est chauffée à une certaine température ou un film d'oxyde, son taux d'absorption sera grandement amélioré, de sorte que pour obtenir un meilleur effet de coupe.

Pour les matériaux opaques, l'absorptivité=(réflectivité 1 -) est liée à l'état de surface, à la température et à la longueur d'onde du matériau.

Le taux d'absorption du matériau par le faisceau joue un rôle important dans la phase initiale de chauffage, mais l'effet de corps noir du petit trou dans la pièce rend le taux d'absorption du matériau par le faisceau proche de 100 %.

L'état de surface du matériau affecte directement l'absorption du faisceau, en particulier la rugosité de la surface, et la couche d'oxyde de surface entraînera des changements importants dans le taux d'absorption de surface. Dans la pratique de la découpe laser, l'effet de l'état de surface du matériau sur le taux d'absorption du faisceau peut parfois être utilisé pour améliorer les performances de découpe du matériau.

6. Influence d'autres facteurs sur la qualité de coupe

① L'effet de la torche de coupe et de la buse

La conception et la fabrication du chalumeau coupeur ont un impact important sur l'obtention d'une bonne qualité de coupe, notamment au niveau de la buse.

Si la buse est mal sélectionnée ou mal entretenue, il est facile de causer de la pollution ou des dommages, ou en raison de la mauvaise rondeur de la bouche de la buse ou d'un blocage local causé par des éclaboussures de métal chaud, des courants de Foucault se formeront dans la buse, entraînant des moins bonnes performances de coupe. Parfois, la bouche de la buse n'est pas coaxiale avec le faisceau focalisé, formant le bord de la buse de cisaillement du faisceau, ce qui affectera également la qualité du bord de coupe, augmentera la largeur de la fente et égarera la taille de coupe. Pour les buses, prêtez une attention particulière à deux problèmes.

(1) L'effet du diamètre de la buse. La taille de la buse a un certain effet sur la vitesse de coupe et affecte également la répartition de la pression à la sortie. L'augmentation du diamètre de pulvérisation rétrécira la zone affectée par la chaleur en raison du fort effet de refroidissement du flux de jet sur le matériau de base dans la zone de coupe, mais cela conduira également à une fente trop large et la taille de la buse être difficile à collimater, et la bouche de la buse sera coupée par le faisceau du danger, et la fente est trop étroite, à une vitesse de coupe élevée entravera l'évacuation en douceur des scories.

(2) L'influence de la distance entre le jet et la surface de la pièce. L'espacement entre la buse et la pièce affecte directement le couplage entre le débit de la buse et la fente de la pièce. Si la buse est trop proche de la surface de la pièce, il y aura une forte pression de retour sur la lentille, ce qui affaiblit la capacité de dispersion des particules de produit de coupe éclaboussé, et a un effet néfaste sur la qualité de coupe, mais trop loin entraînera une perte d'énergie cinétique inutile, ce qui est également défavorable à une coupe efficace. Généralement, la distance entre la buse et la pièce est contrôlée à 1 ~ 2 mm, et la torche de découpe du système de découpe laser moderne est équipée d'un dispositif de retour de capteur inductif ou capacitif pour ajuster automatiquement la distance entre les deux dans le préréglage plage de hauteur.

Le faisceau d'origine émis par le laser est transmis à travers le système de chemin optique externe (y compris la réflexion et la transmission) et irradie avec précision la surface de la pièce avec une densité de puissance très élevée. Les composants optiques du système de chemin optique externe doivent être vérifiés régulièrement et ajustés à temps pour s'assurer que lorsque la torche de coupe fonctionne au-dessus de la pièce, le faisceau lumineux est correctement transmis au centre de la lentille et focalisé sur un petit point de lumière. pour une coupe de haute qualité de la pièce. Une fois que la position de l'un des composants optiques change ou est contaminée, la qualité de coupe sera affectée, et même la coupe ne pourra pas être effectuée.

La lentille de chemin optique externe est polluée par des impuretés dans le flux d'air et la liaison des particules dans la zone de coupe, ou la lentille n'est pas suffisamment refroidie, ce qui entraînera une surchauffe de la lentille et affectera la transmission d'énergie du faisceau. Causer la dérive de collimation du chemin optique causée par de graves conséquences, la surchauffe de l'objectif produira également une distorsion de la mise au point et mettra même en danger l'objectif lui-même.

L'élément optique un est contaminé ou même collé à la petite particule du produit de coupe, le nettoyage de celui-ci est un problème très important et souvent ignoré, voici quelques points de nettoyage :

(1) Nettoyage de la lentille : pliez le papier de la lentille en plusieurs plis et mouillez-le avec quelques gouttes de cétone pure analytique ; Essuyez délicatement la surface de l'objectif avec du papier pour objectif humide, veillez à ne pas appuyer sur l'objectif avec vos doigts ; Répétez plusieurs fois jusqu'à ce que la surface de la lentille soit propre, qu'il ne reste plus de saleté et de traces résiduelles sur le miroir, pour souffler de l'air, si nécessaire, vous pouvez rouler le papier de la lentille avec quelques gouttes d'acétone mouillées dans une tige, frottez doucement la lentille surface pour enlever les grosses gouttes de saleté. Il convient de noter que la dynastie C est facile à absorber l'humidité et l'humidité de l'air pour polluer la dynastie C elle-même, il est donc nécessaire de fermer la bouteille d'acétone et de ne pas verser le liquide d'acétone restant dans la nouvelle bouteille d'acétone après le nettoyage. .

(2) Nettoyage de la lentille miroir : retirez la lentille du cadre ; Face vers le haut, placez le papier de la lentille sur le miroir : déposez quelques gouttes d'acétone sur le papier de la lentille et tirez doucement le papier joint sur la surface de la broche : répétez l'atelier ci-dessus jusqu'à ce que le miroir soit propre, sans saleté ni résidu sur le miroir; Ensuite, placez la lentille dans la base de la lentille.

Si le miroir est utilisé comme miroir parce qu'il ne peut pas être enduit, il peut être utilisé directement après le polissage, il peut donc être nettoyé avec de l'eau savonneuse ou de l'eau contenant du liquide vaisselle). Cependant, d'autres lentilles avec un revêtement sur la surface ne peuvent pas être nettoyées avec de l'eau, car une grande partie du revêtement est dissoute dans l'eau et la lentille sera détruite.

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