عملية القطع بالليزر - مادة الفولاذ الكربوني

I. قطع مواد الصلب الكربوني

1.1 أنواع التثقيب ومبادئ القطع

الظاهرة :
تشمل أنواع التثقيب بشكل أساسي معالجة النبض ومعالجة الموجة المستمرة (كما هو موضح في الشكل 3.1-1). تبدأ عملية التثقيب بإشعاع شعاع الليزر وتسخين سطح المادة (1)، ثم التعمق تدريجيًا في المادة (2)~(4)، وأخيرًا إكمال التثقيب (5) بطريقة مستمرة وغير متقطعة.

• شروط CW : عند استخدام شروط CW، يجب ضبط نقطة التركيز فوق سطح المادة (2 > 0) لتكبير فتحة المعالجة. ومع تعمق الثقب، تتحرك النقطة البؤرية تدريجيًا نحو الأسفل حتى يكتمل الثقب.

• ظروف النبض : عند استخدام ظروف النبض، فإنه يساعد على قمع مدخلات الحرارة، وبالتالي تحقيق تأثير معالجة الفتحة الصغيرة.

 

 

[مبدأ]

1. التثقيب باستخدام ظروف النبض
   عندما يتجاوز سمك مادة الفولاذ الكربوني 9 مم، إذا تم إجراء التثقيب تحت ظروف النبض، فإن وقت المعالجة سيزيد بشكل كبير. ومع ذلك، فإن قطر الثقب المثقوب سيكون حوالي 0.4 مم فقط، وهو أضيق من التماس المقطوع، وستكون المنطقة المتأثرة بالحرارة أصغر أيضًا. يوضح الشكل 3.1-2 الشكل عند توقف تشعيع الليزر في منتصف الطريق خلال الثقب، والذي يستخدم للتحقق من تقدم الثقب. ويتحقق الثقب النبضي من خلال التشعيع المتكرر وإيقاف الليزر، الذي يذوب (أو يبخر) المادة، ويفرغ المادة المنصهرة، ويبردها، وبالتالي يعمق الثقب تدريجيًا. إذا كان هناك تناقض في التوقيت بين عمليتي الصهر والتفريغ، فقد يؤدي ذلك إلى تناثر المعدن المنصهر لأعلى أو لوقت ثقب طويل. عندما يكون التردد في نطاق 100 إلى 200 هرتز، كلما تم ضبط ذروة قوة النبض، كلما كانت جودة الثقب المثقب أفضل. إذا تم استخدام تردد أعلى، فإن قدرة الصهر فقط تزداد، في حين تنخفض كفاءة تفريغ المعدن المنصهر والتبريد.

 

2. التثقيب باستخدام شروط الأسلحة الكيميائية

عند التثقيب في ظل ظروف الموجة المستمرة (CW)، تميل كمية كبيرة من المعدن المنصهر إلى التناثر للأعلى. إذا لم يكن من الممكن تفريغ المعدن المنصهر من خلال الفتحة الصغيرة للغاية أعلاه، فقد يحدث احتراق زائد. الجانب السلبي لثقب CW هو أن كمية كبيرة من المعدن المنصهر تتناثر على سطح قطعة العمل، ولكن الميزة هي أنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من وقت المعالجة. يوضح الشكل 3.1-3 صورًا لسطح وظهر مادة SS400 بسمك 12 مم بعد التثقيب باستخدام مخرجات CW بأقطار فوهة مختلفة. يتوافق قطر الفوهة مع نطاق الأكسجين الذي يتم رشه على منطقة الثقب. كلما زاد قطر الفوهة، زاد قطر الثقب المثقوب.

3. آحرون

في ظل الظروف العادية، يتم ضبط ظروف التثقيب مع ملاحظة تقدم التثقيب في ظل ظروف النبض أو ظروف CW (أو في كلتا الحالتين). يتميز تأثير التثقيب المثالي بفتحة صغيرة ووقت معالجة قصير.

 

1.2 طرق لتقصير وقت التثقيب

ظاهرة

تختلف طرق تقليل وقت التثقيب حسب نوع الثقب.

1. ثقب حالة النبض

عند استخدام ظروف النبض للثقب، يكون إشعاع الليزر نابضًا. لا يمكن تحقيق تأثير جيد إلا إذا كان الذوبان والتبخر أثناء تشعيع الليزر متطابقين جيدًا مع التبريد أثناء التوقف المؤقت. إذا كان التركيز فقط على تعزيز الذوبان والتبخر، فقد يؤدي ذلك بسهولة إلى زيادة الحرق؛ على العكس من ذلك، إذا تم التركيز على تأثير التبريد فقط، فسوف يصبح وقت التثقيب أطول.

2. ثقب حالة الأسلحة الكيميائية

يميل ثقب CW إلى التسبب في ظاهرة الاحتراق الزائد. تتمثل ميزة ثقب CW في أنه يمكنه تقصير وقت التثقيب، ولكن مع زيادة سمك اللوحة، سيستمر نطاق الذوبان في التوسع، وبالتالي يؤثر على جودة المعالجة.

3. ضبط الظروف بناءً على تقدم عملية التثقيب

في معالجة التثقيب، عندما تكون كمية إشعاع الليزر مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، يجب تعديل الظروف مع مراقبة حالة المعالجة حتى يتم تحقيق الظروف المثالية.

الأسباب والتدابير المضادة

1. ثقب وضع النبض

لتعزيز قدرة الذوبان وقدرة التبريد، من الضروري تشعيع كمية كبيرة من الطاقة في وقت قصير وضمان وقت تبريد مناسب بعد التشعيع. كما هو مبين في الشكلين 1-3.2 و2-3.2، فإن تأثير تشعيع النبضة مع شكل موجة نبضية مستطيلة ذات ذروة عالية يعتبر مثاليًا. يتم التعبير عن الطاقة اللازمة للانصهار كحاصل ضرب الشدة $E$ وزمن التشعيع $T$. بالمقارنة مع نبضات الموجات المثلثة، تتطلب نبضات الموجات المستطيلة نصف وقت التشعيع لتحقيق نفس الطاقة، مما يؤدي إلى إدخال حرارة أقل إلى قطعة العمل، وبالتالي تقليل احتمالية الاحتراق الزائد. يوضح الشكل 3.2-3 تأثير قدرة ذروة النبض ومتوسط ​​قدرة النبض على التثقيب في مادة SS400 بسمك 6 مم، حيث تؤدي طاقة ذروة النبض الأعلى إلى وقت ثقب أقصر.

 

 

 

2. ثقب وضع CW

عندما يتجاوز سمك اللوحة 12 مم، فمن المستحسن اختيار فوهة ذات قطر أصغر. بالنسبة لقطع الألواح السميكة حيث يتم إعطاء الأولوية لجودة سطح القطع، يجب اختيار فوهات منفصلة للثقب والقطع.

3. ضبط الظروف بناءً على تقدم عملية التثقيب

عند ضبط الظروف، يمكن ملاحظة سطوع الحالة المنصهرة في الجزء المثقب باستخدام أجهزة الاستشعار. إذا كان النطاق المنصهر يميل إلى التوسع، ينبغي تقليل كثافة الليزر؛ على العكس من ذلك، إذا انخفض تأثير الذوبان، ينبغي زيادة كثافة الليزر. يهدف هذا الأسلوب إلى تحقيق ثقب صغير القطر وعالي السرعة.

 

1.3 طرق حل عيوب الانثقاب

الظاهرة
تشمل العوامل الرئيسية المسببة لعيوب الانثقاب لحظة الحدوث، وموقع الحدوث، ووقت الحدوث، والعوامل الجوهرية للمادة. ارجع إلى الجدول 3.3-1 لتحليل العوامل الرئيسية.

الأسباب والتدابير المضادة

1. لحظة حدوث العيب
   من الضروري تحديد وقت حدوث العيب - سواء حدث ذلك في منتصف الطريق أثناء عملية التثقيب أو مباشرة بعد التثقيب عندما يبدأ القطع. إذا حدث الخلل في منتصف الطريق، فتحقق مما إذا كان قد حدث بشكل صحيح عند بداية الثقب أو أثناء الانتقال إلى ظروف أخرى، واضبطه وفقًا لذلك. إذا حدث العيب قبل انتهاء الثقب مباشرة، فقد يكون ذلك بسبب التحول من ظروف التثقيب إلى ظروف القطع قبل ثقب الثقب بالكامل. في هذه الحالة، يجب تمديد وقت التثقيب. إذا ظهر العيب في بداية القطع، فقد يكون ذلك بسبب تراكم الحطام حول منطقة الثقب، مما يجعل القطع غير مستقر. في مثل هذه الحالات، يجب ضبط شروط النبض في بداية القطع.

2. موقع عيب المعالجة
   إذا تركزت عيوب الانثقاب في منطقة معينة على منصة المعالجة، فقد يكون ذلك بسبب اختلال المحاذاة بين مركز الليزر والفوهة، مما يتطلب التعديل.
   عندما تكون مواضع الثقب كثيفة أو تقع بالقرب من خط القطع، يمكن بسهولة أن تكون المنطقة المثقبة في درجة حرارة عالية. يوضح الشكل 3.3-1 نتائج المعالجة عند درجات حرارة مختلفة عند رفع درجة حرارة المادة من درجة حرارة الغرفة إلى 200 درجة مئوية، باستخدام مادة SS400 بسمك 12 مم. تُظهر البيانات معدل الحرق الزائد بناءً على 50 ثقبًا في كل درجة حرارة. ويمكن ملاحظة أن عيوب المعالجة تزداد مع ارتفاع درجات الحرارة. لتقليل عيوب المعالجة، يجب إجراء المعالجة قدر الإمكان في الحالة المبردة للمادة، ويجب تصميم مسار المعالجة على النحو الأمثل.

 

 

3. وقت حدوث الخلل

إذا زادت عيوب المعالجة مع تقدم وقت المعالجة، فلاحظ ما إذا كانت زيادة وقت التبريد يمكن أن تؤدي إلى استعادة التشغيل العادي. إذا كان الأمر كذلك، فهذا يشير إلى حدوث تأثير عدسة حرارية في المكونات البصرية، ويلزم صيانة المكونات البصرية. ومع ذلك، إذا لم تؤدي زيادة وقت التبريد إلى حل المشكلة، فقد يكون ذلك بسبب وجود خلل في المذبذب، مما يتسبب في تقلبات في طاقة الخرج. في مثل هذه الحالات، اتصل بقسم خدمة ما بعد البيع.

4. المواد المسببة لعيوب المعالجة

عند تحديد ما إذا كان العيب ينشأ من المادة، تحقق أولاً مما إذا كانت المادة قد تم استخدامها من قبل. إذا تم استخدامه من قبل، ليست هناك حاجة لضبط ظروف المعالجة، حيث من المحتمل أن يكون الخلل بسبب خلل في آلة المعالجة أو المكونات البصرية.

يوضح الشكل 3.3-2 الوقت اللازم لاختراق مادة SS400 بسمك 16 مم التي تنتجها شركات تصنيع مختلفة أثناء التثقيب. إذا تغيرت جودة المادة، فتأكد من وقت التثقيب قبل المعالجة المستمرة، أو قم بتعيين وقت معالجة إجمالي أطول قليلاً.

 

ثانيا. طرق حل مشكلة الحرق الزائد أثناء عملية القطع

 

2.1 طرق معالجة الاحتراق الزائد المتكرر عند معالجة الأشكال المربعة بسمك 12 مم و25 مم

[ظاهرة]

عند قطع المواد الفولاذية الكربونية، إذا كان الشكل الذي تتم معالجته يحتوي على زوايا حادة، فإن الزوايا الحادة تكون عرضة للانصهار أو الاحتراق الزائد. تنخفض سرعة القطع مع زيادة سمك المادة، وتتراكم الحرارة المتولدة أثناء القطع داخل المادة، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المادة ويؤدي إلى ذوبان متكرر أو احتراق زائد في الزوايا الحادة.

[سبب]

كما هو موضح في الشكل 3.4-1، في عملية القطع الجيدة، يتم تبديد الطاقة الحرارية التي ينتجها الليزر والطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الأكسدة بشكل فعال في المادة التي تتم معالجتها، والتي يتم تبريدها أيضًا بشكل فعال. إذا كان التبريد غير كاف، يحدث الاحتراق الزائد. تتميز الزوايا الحادة بحجم أصغر ومساحة أضيق لتبديد الحرارة، وبالتالي ترتفع درجة الحرارة بسهولة، مما يؤدي إلى الاحتراق الزائد. بالإضافة إلى ذلك، أثناء الثقب، يتسبب الليزر الذي يمتصه الجدار الداخلي للثقب في ارتفاع درجة الحرارة بشكل حاد في مساحة صغيرة جدًا، مما يؤدي أيضًا بسهولة إلى الحرق الزائد.

 

[حل]

(1) عند معالجة أشكال متعددة صغيرة الحجم، ستستمر الحرارة في التراكم مع تقدم العملية، مما يزيد احتمال حدوث الاحتراق الزائد أثناء الجزء الأخير من المعالجة. الحل، كما هو موضح في الشكل 3.4-2، هو نشر مسارات المعالجة قدر الإمكان لتجنب الحركة المستمرة في اتجاه واحد. وهذا يسمح للحرارة بالتبديد بشكل أكثر فعالية. يجب تحسين مسارات المعالجة وفقًا للشكل الفعلي الذي تتم معالجته.

(2) كما هو موضح في الشكل 3.4-3، إذا تركز الحرق الزائد في الزوايا الحادة، فيمكن منعه بشكل فعال عن طريق استبدال الزوايا الحادة بأنصاف أقطار صغيرة (R) في شكل المعالجة. كلما زاد نصف القطر R، زادت فعالية الوقاية. مع زيادة سمك المادة، يجب أيضًا زيادة نصف القطر R بشكل مماثل.

 

(3) تميل الزوايا الحادة إلى تجربة الذوبان مع زيادة درجة الحرارة أثناء المعالجة لأن منطقة المعالجة تكون بالفعل في درجة حرارة عالية عند مرور شعاع الليزر (كما هو موضح في الشكل 3.4-4). إذا كانت سرعة تقدم شعاع الليزر أسرع من معدل التوصيل الحراري، فيمكن إكمال عملية القطع قبل أن تصبح المادة ساخنة للغاية، مما يمنع الذوبان بشكل فعال.

 

في ظل الظروف النموذجية، يكون معدل التوصيل الحراري الذي يسبب الذوبان حوالي 2 متر/دقيقة. إذا كانت سرعة القطع أكبر من 2 م/دقيقة، لا يحدث الذوبان بشكل عام. ولهذا السبب أيضًا فإن الزوايا الحادة في مواد الفولاذ الكربوني التي يقل سمكها عن 6 مم تواجه ذوبانًا أقل. بالنسبة للمواد الفولاذية الكربونية التي يزيد سمكها عن 9 مم، فإن تحقيق نفس التأثير يتطلب استخدام حالة معالجة مع طاقة خرج تزيد عن 4 كيلو وات، مما يستلزم مذبذب طاقة عالي الإنتاج.

(4) إذا تم استخدام الغازات المساعدة مثل النيتروجين أو الهواء، فلن تحدث تفاعلات احتراق الأكسدة، وبالتالي لن يحدث الانصهار أو الاحتراق الزائد بشكل عام.

2.2 التعرف على أسباب الاحتراق الزائد في الألواح بسمك 16 مم: أسباب قطع العمل

[ظاهرة]

لتحديد أسباب الحرق الزائد بسبب الحرارة غير المنضبطة، يجب تقسيم ظاهرة المعالجة إلى خطوات للعثور على الأسباب الأساسية في كل خطوة.

يظهر تدفق عملية القطع بالليزر في الشكل 3.5-1:

1. يتم توجيه الليزر على سطح المادة.
2. يتم امتصاص الليزر، مما يسبب ذوبان.
3. يحترق الجزء المنصهر بسبب دعم احتراق الغاز المساعد.
4. يتوسع الحرق أيضًا في اتجاه سمك المادة.
5. يتم طرد المعدن المنصهر من خط التماس المقطوع.

تتكرر هذه العمليات بشكل مستمر حتى يتم تحقيق هدف القطع.

 

 

يمكن أن تعزى أسباب الاحتراق الزائد إلى مشاكل في آلة المعالجة أو قطعة العمل. خاصة:

• تظهر الأسباب المتعلقة بالجهاز في الخطوتين ① و③.
• تظهر الأسباب المتعلقة بقطعة العمل في الخطوات ② و④ و⑤.

[الأسباب والتدابير المضادة]

1. الأسباب المتعلقة بامتصاص الليزر

   يمكن أن يؤدي عدم الاستقرار في عملية القطع بالليزر ② إلى الحرق الزائد. إذا كانت طبقة الأكسدة السطحية للمادة (المقياس) ملتصقة بشكل سيئ أو غير متساوية، فسيكون امتصاص المادة لليزر غير متناسق، مما يؤدي إلى توليد حرارة غير مستقر. يوضح الشكل 3.5-2 مقارنة أسطح القطع عند تطبيق الليزر على الجزء العلوي والسفلي من نفس المادة. ويوضح أن حالة طبقة الأكسدة السطحية للمادة تؤثر على جودة سطح القطع. عند وضع المادة، تحقق بعناية من حالة السطح وضع الجانب بحيث تكون طبقة الأكسدة الأفضل متجهة لأعلى.

 بالنسبة للمواد التي لا يمكن ضبط الأسطح العلوية والسفلية فيها بشكل تعسفي، يمكن استخدام طريقة القطع الثانوية. يتضمن ذلك أولاً استخدام طاقة الليزر لتسوية السطح غير المستوي للمادة قبل متابعة عملية القطع الرئيسية. على وجه التحديد، يمكنك:

1. المعالجة الأولية للسطح : تقليل كثافة طاقة الليزر إلى المستوى المطلوب لإذابة سطح المادة. قم بإذابة السطح على طول مسار القطع، مع التأكد من أن عرض المنصهر أوسع قليلاً من خط التماس المقطوع.

2. القطع الرئيسي : قم بالتبديل إلى ظروف القطع القياسية لإكمال عملية القطع.

يقارن الشكل 3.5-3 العينات المقطوعة باستخدام طريقة القطع الفردي وطريقة القطع الثانوية. إنه يوضح أن جودة سطح القطع التي يتم تحقيقها باستخدام طريقة القطع الثانوية تعادل بشكل أساسي جودة المواد ذات السطح الذي تم صيانته جيدًا.

 

2. الأسباب المتعلقة بالاحتراق في اتجاه السُمك أو قذف المعدن المنصهر

يؤدي هذا السبب إلى عدم الاستقرار في عمليات القطع بالليزر ④ و⑤. يمكن أن تؤثر الاختلافات في التركيب الداخلي للمادة على حرارة تفاعل الاحتراق أو حالة تدفق المعدن المنصهر. تُظهر المواد المصنعة من قبل الموردين اليابانيين المحليين عمومًا اختلافًا طفيفًا في أداء المعالجة. ومع ذلك، يمكن أن تظهر المواد الواردة من الموردين الخارجيين اختلافات كبيرة في أداء المعالجة. يوضح الشكل 3.5-4 مقارنة قطع الفولاذ الكربوني بسمك 16 مم تحت نفس خرج الطاقة وظروف سرعة القطع. في حالة استخدام مواد من موردين خارجيين ذات محتوى أعلى من Si أو Mn، يجب إيلاء اهتمام خاص لموضع التركيز البؤري وإعدادات ضغط الغاز المساعدة أثناء الإعداد.

 

2.3 تحديد أسباب الاحتراق الزائد في الألواح بسمك 16 مم: الأسباب المتعلقة بالماكينة

[الأسباب والتدابير المضادة]

1. مشاكل الغاز المساعد (الشكل 3.6-1)

   (1) تدفق الأكسجين غير المتساوي : إذا لم يتم توجيه الأكسجين بشكل موحد حول المعدن المنصهر، فإن كفاءة الاحتراق وتدفق المعدن المنصهر ستكون غير متساوية، مما يؤدي إلى الاحتراق الزائد بسبب اختلاف اتجاهات القطع. يمكن أن تؤدي مشكلات مثل اختلال شعاع الليزر أو تشوهات الفوهة أو تراكم الخبث إلى اضطراب تدفق الغاز المساعد. يجب فحص حالة الفوهة أولاً.

   (2) انخفاض نقاء الغاز : إذا كانت جميع أسطح القطع ذات نوعية رديئة، فقد يكون ذلك بسبب انخفاض نقاء الغاز في خزان الأكسجين، مما يؤدي إلى أجزاء سفلية خشنة وخبثية من سطح القطع. مع زيادة سمك المادة، يصبح تأثير نقاء الغاز المساعد على جودة المعالجة أكثر أهمية. عند تشخيص هذه المشكلة، استخدم خزان غاز تم التأكد مسبقًا من دقته.

 

2. مشاكل الليزر (الشكل 3.6-2)

(1) مشكلات الاتجاه أثناء القطع : إذا لوحظت تناقضات في الاتجاه أثناء القطع، فمن المحتمل أن يكون ذلك بسبب مشاكل في استدارة شعاع الليزر أو توزيع شدته. تؤثر شدة الليزر بشكل مباشر على قدرته على صهر المعدن. إذا كانت هناك مشكلات تتعلق باستدارة الشعاع أو توزيع شدته، فستختلف كفاءة الاحتراق مع التغيرات في اتجاه القطع، مما يؤدي إلى الاحتراق الزائد. في هذه الحالة، يجب التحقق من شكل وضع الشعاع.

(2) ضعف جودة سطح القطع بشكل عام : يمكن أن يعزى ذلك إلى عدم كفاية التركيز البؤري للعدسة. يجب أن تكون درجة الحرارة في المناطق التي تحتاج إلى الذوبان مرتفعة قدر الإمكان، بينما يجب أن تكون درجة الحرارة في المناطق غير القابلة للذوبان منخفضة قدر الإمكان. يمكن أن تؤدي الاختلافات في الطاقة عند حدود درجات الحرارة هذه إلى الاحتراق الزائد. قد يكون سبب عدم كفاية التركيز هو وجود خلل في العدسة أو مرايا العلاقات العامة، أو مشاكل في المسار البصري أو المرايا العاكسة.

 

 

3. أسباب أخرى (الشكل 3.6-3)

(1) انخفاض الجودة بمرور الوقت : إذا ساءت جودة القطع مع تقدم العملية، فقد يكون ذلك بسبب تراكم الحرارة في المادة، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المادة ويؤدي إلى الاحتراق الزائد. في مثل هذه الحالات، يجب ضبط مسار القطع على مسار مشتت لمنع التركيز الزائد للحرارة.

(2) تدهور الجودة في المراحل اللاحقة لمسارات القطع الطويلة : إذا بدأت الجودة في التدهور في النصف الأخير من مسار القطع الأطول، فقد يكون ذلك بسبب الملوثات الموجودة على العدسة أو مرايا PR التي تمتص الليزر وتسبب تأثيرات عدسة حرارية. قم بتنظيف العدسة أو مرايا العلاقات العامة والمكونات البصرية الأخرى. إذا لم يحل التنظيف المشكلة، فقد يلزم استبدال المكونات البصرية.

(3) عيوب في مناطق محددة بمنصة القطع : إذا حدثت عيوب في منطقة معينة بمنصة القطع، فقد يكون السبب هو عدم محاذاة المسار البصري. يمكن أن يؤدي هذا المحاذاة غير الصحيحة إلى انحراف مركز الفوهة عن مركز الليزر أثناء تحرك موضع القطع، مما يؤدي إلى الاحتراق الزائد. في هذه الحالة، قم بضبط محاذاة المسار البصري.

 

 

 [الأسباب]

كما هو موضح في الشكل 3.8-2، يتضمن الثقب توجيه الليزر على سطح المادة وإزالة المعدن المنصهر تدريجيًا لإنشاء ثقب. إذا تم ضبط طاقة الخرج على مستوى عالٍ جدًا لتسريع عملية الذوبان، فقد لا يتمكن الثقب الصغير الذي تم إنشاؤه أثناء الثقب من طرد المعدن المنصهر بسرعة كافية، مما يتسبب في تراكم الحرارة في المادة. بالإضافة إلى ذلك، كما هو موضح في الشكل 3.8-3، عندما يكون قطر الثقب في نطاق 0.3 إلى 0.5 مم، تكون جدران الثقب شديدة الامتصاص لليزر. وينتج عن ذلك درجات حرارة عالية جدًا حول الثقب الصغير، ومع وجود صفائح أكثر سمكًا، يزداد عمق امتصاص الليزر في الجدران الداخلية للحفرة، مما يتسبب في ارتفاع درجات الحرارة حول الثقب.

 

عند ثقب الثقوب التي يبلغ قطرها من 0.3 إلى 0.5 ملم، يكون عرض خط القطع عادة من 0.5 إلى 0.8 ملم. يمكن أن يؤدي بدء عملية القطع فورًا بعد الثقب إلى زيادة حجم المعدن المنصهر. وفي هذه الحالة، قد لا يتمكن الثقب الصغير من استيعاب المعدن المنصهر الذي يتوسع بسرعة، مما يؤدي إلى ظاهرة القذف العكسي.

 

 

 

3. وضع الشعاع وطرق المعالجة لقطع الفولاذ الكربوني

3.1 وضع الشعاع المناسب لقطع ألواح الصلب الكربوني السميكة

الظاهرة: في القطع عالي السرعة للصفائح الرقيقة، يكون وضع الشعاع المركز مع قدرة ذوبان عالية أكثر ملاءمة. عادةً، يتم استخدام حزم أحادية الوضع (TEM) يتم تركيزها من خلال عدسات ذات طول بؤري قصير في القطع بالليزر. ومع ذلك، في قطع الألواح السميكة، فإن زيادة قدرة الذوبان ببساطة غير كافية لطرد المعدن المنصهر بشكل فعال من الشق، ويكون هامش تحقيق ظروف القطع عالية الجودة ضيقًا جدًا. يقارن الشكل 3.10-1 هامش ظروف المعالجة عند قطع الفولاذ الكربوني بسمك 12 مم باستخدام عوارض أحادية الوضع (TEM) ومتعددة الأوضاع (TEM). يوضح أن هامش حالة المعالجة يكون أوسع عند استخدام الحزم متعددة الأوضاع.

 

  سبب:

في قطع ألواح الفولاذ الكربوني السميكة، يلعب وضع الشعاع دورًا حاسمًا في تحديد شكل الشق. ويبين الشكل 2-10-3 العاملين الرئيسيين المتعلقين بوضع الشعاع

  

 

1. الحد من نطاق الذوبان والاحتراق

إن مفتاح قطع الألواح السميكة هو التأكد من أن المنطقة التي تحتاج إلى الصهر بواسطة إشعاع الليزر تصل إلى درجة حرارة عالية، في حين أن المنطقة التي لا تحتاج إلى الصهر تظل باردة قدر الإمكان. خاصة عند نقطة بداية القطع، تتأثر ظاهرة الانصهار على سطح قطعة العمل بشكل مباشر بوضع الشعاع. عند نقطة تشعيع الليزر، يبدأ الذوبان من المركز، حيث تكون كثافة الليزر في أعلى مستوياتها، وينتشر إلى الخارج، ويتوقف حيث تكون كثافة الطاقة في وضع الشعاع منخفضة. كلما زادت زاوية الميل $heta$ لتوزيع كثافة الطاقة في قسم المنحدر من وضع الشعاع، سيتم نقل حرارة أقل إلى المنطقة المحيطة بالشق. على العكس من ذلك، إذا كانت زاوية الميل $heta$ صغيرة، فسيكون من الصعب على الذوبان في الشق أن يتوقف عند المكان الذي يحتاج إليه، مما يتسبب في توسيع نطاق الاحتراق، مما يؤدي إلى حرارة غير منضبطة واحتراق زائد. إذا كانت درجة الحرارة عند حدود عرض الشق مرتفعة للغاية، فسيكون من الصعب إيقاف الحرق عند حدود عرض الشق لأنه ينتشر من مركز الشق إلى الخارج، مما يؤدي في النهاية إلى الاحتراق الزائد. بالمقارنة مع وضع الشعاع الفردي، يتميز الوضع متعدد الشعاع بتدرج أكثر انحدارًا في قسم المنحدر، مما يضع حملاً أقل على العدسة، مما يجعلها أكثر ملاءمة لقطع الألواح السميكة.

2. تأملات متعددة داخل الشق

عندما يقوم الليزر بإشعاع قطعة الشغل، فإنها تخضع لانعكاسات متعددة داخل الشق، مما يسهل عملية القطع. يؤثر البعد البؤري للعدسة على الزاوية التي يشع بها الليزر قطعة العمل وحالة الانعكاسات المتعددة. كلما زاد الطول البؤري للعدسة، قل التغيير في عرض الشق من الأعلى إلى الأسفل، وهو أمر مفيد لقطع الألواح السميكة. ومع ذلك، كلما زاد الطول البؤري للعدسة، قل ميل المنحدر في وضع الشعاع، مما يتطلب تحديد الطول البؤري بالتزامن مع وضع الشعاع.

3.2 اختيار الفوهة الأكثر ملاءمة لقطع ألواح الصلب الكربوني السميكة

الظاهرة:
يعتمد قطع ألواح الفولاذ الكربوني السميكة في المقام الأول على تفاعل الأكسدة، مما يجعل إدارة نقاء الأكسجين المساعد في غاية الأهمية. وقد سبق أن تمت مناقشة هذا في وقت سابق. لا ينخفض ​​نقاء الأكسجين في بداية عملية القطع فحسب، بل يستمر أيضًا في الانخفاض أثناء عملية القطع، مما يؤدي إلى انخفاض جودة القطع وانخفاض سرعة القطع، مما يستلزم التحسين.

السبب:
كما هو موضح في الشكل 3.11-1، يتم رش الغاز المساعد من فوق قطعة الشغل. عندما يصطدم تدفق الهواء بسطح المادة، يحدث اضطراب. عندما يدخل تدفق الهواء إلى الشق، فإن الاحتراق على طول اتجاه سمك اللوحة وخلط الهواء في الشق سيؤدي إلى انخفاض نقاء الغاز من مركز الشق إلى الأسفل. يظهر هذا التأثير بشكل خاص مع زيادة سمك اللوحة أو زيادة سرعة القطع. سوف يتخلف الجزء السفلي من مقدمة القطع في اتجاه القطع، وسيؤثر انخفاض نقاء الغاز بشكل كبير على المعالجة.

  

 

 الحل:
إذا تم استخدام فوهة قياسية ذات فتحة واحدة، فيمكن زيادة قطر الفوهة لتعزيز تأثير التدريع للأكسجين في منطقة المعالجة. ومع ذلك، فإن هذا النهج له عيوب، مثل تضييق النطاق القابل للتحكم والتعديل لتدفق الهواء وضغط الغاز، مما يسهل على الخبث التسلل إلى العدسة واتساخها.

يوضح الشكل 2-11-3 استخدام الفوهة ذات الهيكل المزدوج. إن استخدام الفوهة المزدوجة لا يسمح للأكسجين بحماية منطقة القطع فحسب، بل يساعد أيضًا في الحفاظ على نقاء الأكسجين في اتجاه سمك اللوحة. يساعد الأكسجين المنبعث من الفوهة الخارجية الغاز الداعم للاحتراق المنبعث من الفوهة المركزية. ومع ذلك، يتم ضبط خصائص تدفق الهواء بشكل أساسي من خلال الفوهة المركزية.

 

وأدوار الفوهة المزدوجة هي كما يلي: الأكسجين المنبعث من الفوهة المركزية يتسبب في اختراق الاحتراق بشكل أعمق من سطح المادة إلى الأسفل، مع انخفاض نقاء الغاز أثناء عملية الاحتراق. تقوم الفوهة الخارجية بعد ذلك بتكملة الغاز حيث انخفضت درجة نقاءه. بالإضافة إلى ذلك، مع تقدم عملية القطع، يساعد الأكسجين المساعد المنبعث من الفوهة الخارجية على منع الغازات الخارجية من التسلل إلى الشق.

كلما زادت سماكة المادة، زاد تأخر تفاعل الأكسدة في الجزء السفلي من اللوحة. عندما يقع الجزء السفلي من مقدمة القطع خلف اتجاه المعالجة، فسوف يتحرك خارج نطاق نفث الأكسجين. وبالمثل، عندما يتم زيادة سرعة القطع، فإن الجزء السفلي من مقدمة القطع سوف يتخلف أيضًا عن اتجاه المعالجة، ويتحرك خارج نطاق نفث الأكسجين. لمعالجة هذه الظاهرة المتأخرة في الجزء السفلي من مقدمة القطع، يمكن للفوهة المزدوجة أن تستخدم بشكل فعال الأكسجين المنبعث من الفوهة المزدوجة لمنع الهواء من التسلل إلى منطقة المعالجة.

3.3 طرق لمنع تلف الصهر عند نهاية قطع اللوحة السميكة

الظاهرة:
في قطع ألواح الفولاذ الكربوني السميكة، من الشائع أن يحدث تلف الصهر في نهاية عملية القطع. في عمليات مثل فتحات الخيوط، اعتمادًا على متطلبات الجودة، قد يكون من الضروري إصلاح المناطق المنصهرة. هذا صحيح بشكل خاص في الحالات التي تكون فيها المادة سميكة وقطر الثقب صغير، حيث يمكن أن يكون مقدار الضرر الناتج عن الذوبان كبيرًا.

السبب:
كما هو موضح في الشكل 3.12-1، يكون توصيل الحرارة في موقع المعالجة أسرع من سرعة القطع، مما يتسبب في تحرك الحرارة أمام الليزر. عندما تقترب المعالجة من القسم النهائي، تفقد الحرارة مساحة التوصيل الخاصة بها، مما يترك الجزء النهائي في حالة درجة حرارة عالية. إذا استمر توفير الأكسجين في هذه المرحلة، فقد يسبب ذلك احتراقًا زائدًا، مما يؤدي إلى تلف الذوبان.

 

 

حل:

تشمل طرق منع تلف الصهر في نهاية قطع اللوحة السميكة ما يلي:
(1) إيقاف المعالجة قبل حدوث تلف الذوبان؛
(2) تقليل مدخلات الحرارة؛
(3) قمع تفاعل الأكسدة؛
(4) العملية قبل ارتفاع درجة الحرارة؛
(5) التعويض.

(1) أوقف المعالجة قبل حدوث ضرر الذوبان ← أضف وصلات دقيقة
أوقف عملية القطع قبل الانتهاء مباشرة، مع ترك جزء صغير غير مقطوع (وصلات دقيقة). ينبغي تحديد كمية المفاصل الصغيرة بناءً على عوامل مثل (i) سمك المادة، (ii) شكل القطع، (iii) نوع المادة، و (iv) عرض الشق (موضع التركيز، الطول البؤري للعدسة).

(2) تقليل مدخلات الحرارة → قم بالتبديل إلى ظروف النبض مع إدخال حرارة أقل
قم بتبديل الظروف في الجزء المعرض لتلف الذوبان إلى ظروف النبض مع إدخال حرارة أقل. يمكن لإعداد المعلمات مثل (i) التردد المنخفض، (ii) دورة العمل المنخفضة، (iii) السرعة المنخفضة، و(iv) ضغط الغاز المنخفض لظروف النبض أن يمنع مدخلات الحرارة بشكل فعال.

(3) قمع تفاعل الأكسدة → استخدم الهواء أو النيتروجين
على الرغم من أن حرارة تفاعل الأكسدة الناتجة عن الأكسجين يمكن أن تعزز أداء القطع، إلا أنها يمكن أن تسبب أيضًا تراكمًا مفرطًا للحرارة في الجزء النهائي. إن تحويل غاز المعالجة في الجزء النهائي إلى الهواء أو النيتروجين، على الرغم من أنه قد يسبب عيوبًا خبثية، يمكن أن يمنع بشكل فعال توليد حرارة تفاعل الأكسدة.

(4) العملية قبل ارتفاع درجة الحرارة → زيادة سرعة المعالجة
إذا كان هناك مجال لزيادة سرعة القطع عن طريق ضبط طاقة الخرج، فيجب ضبط سرعة القطع على مستوى أسرع من سرعة التوصيل الحراري. على وجه التحديد، ينبغي ضبط سرعة القطع فوق 2 م/دقيقة.

(5) التعويض → إضافة برنامج انتفاخ
في البرنامج، قم بإضافة انتفاخ بنفس كمية الجزء المذاب. سوف يذوب الجزء المنتفخ أثناء المعالجة، مما يحقق في النهاية التوازن في المعالجة ويمنع تلف الذوبان.

 

3.4 أسباب وحلول صعوبة قطع المواد الصدئة

الظاهرة:
عند قطع ألواح الصلب الكربوني السميكة، حتى المواد التي يمكن قطعها بشكل جيد عادةً قد تنتج أسطحًا مقطوعة خشنة أو تتعرض للحرق الزائد إذا كان هناك صدأ على السطح. يوضح الشكل 3.13-1 نتائج القطع لمادة SS400 مقاس 12 مم وهي (أ) صدئة و(ب) خالية من الصدأ.

 

 

  

كما هو موضح في الشكل 3.13-3، هناك طريقة أخرى تتمثل في استخدام عجلة طحن الماس لإزالة كل من الصدأ وطبقة الأكسيد من سطح المادة، ثم متابعة المعالجة بمجرد كشف المعدن الأساسي. ومع ذلك، فإن الموصلية الحرارية للمعدن الأساسي (Fe) أعلى من طبقة الأكسيد. وهذا يعني أنه حتى الاضطرابات الطفيفة في الليزر أو الغاز المساعد يمكن أن تزيد من احتمالية الحرق الزائد، وبمجرد حدوث الحرق الزائد، يمكن أن يكون نطاقه واسع النطاق. تلعب طبقة الأكسيد دورًا مهمًا في القطع بالليزر.

  

3.5 شروط المعالجة لعمل علامات بالليزر على الفولاذ الكربوني الأكثر خشونة

الظاهرة:
بالنسبة لبعض المكونات مثل تلك المستخدمة في السفن والجسور، والتي تحتاج إلى طلاء بطبقة سميكة من الزنك بعد المعالجة بالليزر، فإن علامات الليزر العادية تبرز فقط حوالي 0.1 إلى 0.2 ملم. بعد الطلاء، قد تختفي هذه العلامات، مما يستلزم أن تكون علامات الليزر أكثر وضوحًا.

السبب:
يتم إجراء علامات الليزر العادية باستخدام النيتروجين المساعد وأشعة الليزر منخفضة الطاقة مع تعيين النقطة البؤرية على سطح المادة، واستكمال عملية الوسم عن طريق إذابة الطبقة السطحية للمادة. في هذه الحالة، تؤدي زيادة الطاقة أو تقليل سرعة المعالجة إلى توسيع المنطقة المنصهرة على السطح، ولكنها ستجعل سطح المنطقة المنصهرة خشنًا أيضًا. سيؤدي رفع النقطة المحورية لزيادة قطر الشعاع على السطح المشعع إلى توزيع غير متساوٍ لطاقة الشعاع، مما يجعل المعالجة غير مستقرة.

الحل:
لجعل العلامات خشنة وعميقة، كما هو موضح في الشكل 1-3.14، استخدم تأثير الأكسجين الداعم للاحتراق لتوسيع نطاق الاحتراق والذوبان في المنطقة المشعة بالليزر. في نفس الوقت، استخدم ظروف الغاز المساعدة ذات الضغط العالي لتفجير المعدن المنصهر بسرعة

 عند استخدام الأكسجين المساعد عالي الضغط لإذابة وحرق مواد المعالجة، فإن ظاهرة الذوبان تمتد عمومًا إلى الداخل في اتجاه سمك اللوحة، مما يؤدي في النهاية إلى القطع. عند هذه النقطة، يصبح التحكم في قدرة معالجة الأكسجين المساعد لتحقيق العمق المطلوب لوضع العلامات أمرًا بالغ الأهمية. وهذا يتطلب التحكم في عرض وعمق الذوبان، مما يعني ضرورة تحسين ظروف الفوهة.

يوضح الشكل 3.14-2 العلامات المصنوعة على الفولاذ الكربوني بسمك 6 مم في ظل ظروف طاقة خرج تبلغ 250 وات وسرعة معالجة تبلغ 1000 مم/دقيقة. كانت الفوهات المستخدمة بقطر 2 مم و1 مم. عند استخدام فوهة 2 مم، تحولت المعالجة إلى قطع؛ بينما مع الفوهة مقاس 1 مم، أصبح النقش عميقًا. تعمل الفوهة ذات القطر الأصغر على تعزيز التمدد الجانبي للعلامة وتمنع عمقها الرأسي.

 كما يساعد تسرب كمية معتدلة من الهواء أثناء المعالجة على قمع تفاعل الاحتراق. وبما أن الغاز المساعد المستخدم هو الأكسجين، فإن المعدن المنصهر سوف يتأكسد أثناء العملية. بالإضافة إلى ذلك، مع حقن الغاز المساعد عالي الضغط، سيصبح سطح قطعة العمل عبارة عن رذاذ من الجسيمات الصغيرة (كما هو موضح في الشكل 3.14-3). ومع ذلك، نظرًا لأنه تم ضبط نقطة التركيز على مستوى أعلى وتم وضع الفوهة بعيدًا عن موقع المعالجة، فلن يلتصق المعدن المتناثر بالفوهة.

 

3.6 أداء المعالجة للقطع بزاوية

الظاهرة:
بشكل عام، يتضمن القطع بالليزر إشعاع الليزر لسطح المادة بشكل عمودي. إذا كانت قطعة العمل مائلة بالنسبة لمحور الليزر أو إذا تم توجيه الليزر على سطح المادة بزاوية، يصبح سطح القطع غير مستقر للغاية. في قطع الأكسجين لألواح الصلب الكربوني، سوف يتعرض سطح القطع للحرق الزائد عند الزاوية الحادة؛ في حين أنه في القطع غير المؤكسد للمواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن القطع بزاوية يمكن أن يسبب خبثًا على الجزء الخلفي من قطعة العمل.

السبب:
يوضح الشكل 1-3.15 (أ) الشق الموجود على سطح وأسفل لوحة SS400 بسمك 12 مم عند إمالة رأس القطع. عندما يتم تشعيع الليزر بزاوية، تصبح كثافة الطاقة على سطح قطعة العمل غير متساوية بالنسبة لاتجاه القطع. إذا كان الغاز المساعد الذي يتم إخراجه من الفوهة مائلًا أيضًا بالنسبة لسطح قطعة العمل، فإن تدفق الهواء الذي يدخل الشق يصبح مضطربًا، مما يؤثر على جودة المعالجة.

من منظور عناصر قطعة العمل، سيكون لحواف القطع نهايات حادة (الجانب أ) وغير حادة (الجانب ب). سوف تتراكم الحرارة الزائدة على الطرف الحاد (الجانب الأول)، مما يجعله عرضة للحرق الزائد.

الحل:
كما هو موضح في الشكل 1-3.15 (أ)، بالنسبة للمواد ذات سمك 12 مم، يتم تحقيق جودة قطع جيدة عندما لا تتجاوز زاوية الميل 10 درجات. يوضح الشكل 3.15-1 (ب) العلاقة بين زاوية ميل رأس القطع وسرعة القطع القصوى لسماكات مختلفة من ألواح SS400. كلما كانت زاوية الميل أكبر، كلما كانت سرعة القطع أقل.

 

يحدث الاحتراق الزائد بسبب الاحتراق المفرط، والإجراء الفعال الأساسي لمعالجته هو قمع حرارة تفاعل الأكسدة. بالنسبة للمواد ذات السمك الأصغر، يمكن منع الاحتراق الزائد باستخدام الهواء أو النيتروجين كغاز مساعد، حيث يساعد ذلك على قمع تفاعلات الأكسدة. ومع ذلك، هناك ميل لزيادة الخبث على الجزء الخلفي من قطعة الشغل.

عند إجراء قطع بزاوية على قطعة عمل، يكون لاتجاه القطع أيضًا تأثير كبير على جودة المعالجة. عندما يقتصر اتجاه القطع على الاتجاهين الصاعد والهابط، يكون الاتجاه الصاعد أكثر عرضة للحرق الزائد مقارنة بالاتجاه التنازلي.

بالنسبة للمواد العاكسة مثل سبائك الألومنيوم، يكون القطع بزاوية أكثر صعوبة. مع زيادة مساحة إشعاع شعاع الليزر على سطح المادة، تنخفض كثافة الطاقة، مما يزيد من احتمالية إحداث الانعكاسات. في القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد، يجب دائمًا توجيه الليزر بشكل عمودي. إذا كان القطع بزاوية ضروريًا، فيجب اتخاذ تدابير مثل تطبيق ماصات الشعاع لمنع الانعكاسات.

3.7 اعتبارات لقطع الصفائح المعدنية المنقوشة

الظاهرة:
عادة ما تكون الصفائح المعدنية المنقوشة مصنوعة من الفولاذ الكربوني، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو سبائك الألومنيوم. عند قطع صفائح معدنية منقوشة بحيث يكون النمط المرتفع متجهًا للأعلى، تكون صفائح الفولاذ الكربوني أكثر عرضة للانصهار. يوضح الشكل 3.16-1 العلاقة بين اتجاه القطع بالليزر وحدوث الذوبان. يكون الجزء الخلفي المرتفع من اتجاه القطع أكثر عرضة للانصهار.

 

السبب:
عندما تتجاوز سرعة توصيل الحرارة سرعة القطع، سوف تتراكم الحرارة عند الزوايا المرتفعة. تتغير العلاقة بين سطح المادة والفوهة أو عدسة المعالجة في المناطق المرتفعة، مما يتسبب في انحرافات في ضغط الغاز المساعد أو ظروف الموضع البؤري.

الحل:
لتحقيق قطع عالي الجودة للألواح الفولاذية المنقوشة، يمكن تطبيق الطرق التالية:

1. تقليل تأثير المناطق المرتفعة:
   عند وضع اللوحة، ضع السطح المرتفع كسطح خلفي للمعالجة (السطح السفلي) والسطح المسطح كسطح تشعيع الليزر. وهذا يقلل من التغيرات في ضغط الغاز المساعد أو الموضع البؤري على سطح المعالجة. عند تحديد ظروف المعالجة، يجب مراعاة ارتفاع المناطق المرتفعة، ويجب ضبط ظروف القطع بحيث يصل سمك اللوحة الأقصى إلى 7 مم. إذا كانت قطعة الشغل عبارة عن لوحة كبيرة، فقد يكون الجهد المطلوب لقلبها كبيرًا، ولكن تظل هذه طريقة فعالة لتقليل الذوبان.

2. قمع تركيز الحرارة على المناطق المرتفعة:
   إذا كان يجب إجراء القطع باستخدام السطح المرتفع كسطح معالجة (السطح العلوي)، فاضبط سرعة القطع لتكون أكبر من سرعة توصيل الحرارة (على سبيل المثال، F = 2 م/دقيقة). يجب تعيين الموضع البؤري عند قمة المنطقة المرفوعة، ويجب أن يظل عرض سطح شق المنطقة المرفوعة صغيرًا قدر الإمكان. هذه هي العوامل الرئيسية لجودة المعالجة الجيدة. تؤثر كمية الغاز المساعد المحقون أيضًا على كمية الذوبان. يجب اختيار فوهة ذات قطر أصغر لتقليل استهلاك الغاز المساعد.

   بالإضافة إلى ذلك، في سيناريوهات القطع هذه، فإن الحفاظ على مسافة معينة بين الفوهة وسطح قطعة العمل يمكن أن يجعل تحديد الخطوط باستخدام مستشعر سعوي أمرًا صعبًا للغاية. في هذه الحالة، يجب أن يتم تنفيذ الكونتور باستخدام مستشعر الاتصال، ويجب أن يقتصر الكونتور على المناطق المرتفعة.

3.8 تحسين خشونة السطح لقطع الألواح السميكة

الظاهرة:
في قطع ألواح الفولاذ الكربوني السميكة، تؤثر خشونة سطح القطع عند نقطة القطع الأولية بشكل مباشر على خشونة سطح القطع من الجزء الأوسط إلى الجزء السفلي من اللوحة. إذا كانت خشونة الشق الأول جيدة، فإن خشونة سطح القطع الممتد ستكون جيدة أيضًا؛ إذا كانت خشونة الشق الأول سيئة، فإن خشونة الأجزاء الوسطى والسفلية من سطح القطع ستكون سيئة أيضًا.

السبب:
كما هو موضح في الشكل 3.17-1، يتم تحديد خشونة سطح القطع عند الشق الأول بواسطة إشعاع الليزر، ونطاق الاحتراق المنتشر من نقطة تلامس حافة القطع الأمامية A، وكمية الذوبان. سوف يتدفق المعدن المنصهر الناتج في الأعلى إلى الأسفل بينما يسبب تفاعل احتراق، مما يؤدي إلى قطع أعمق. تتقدم ظاهرة ذوبان الليزر مع تقدم الليزر على سطح قطعة العمل (القطع): (أ) يبدأ الاحتراق عند النقطة A وينتشر؛
(ب) سرعة الاحتراق V تسبق سرعة تقدم الليزر؛
(ج) يتوقف الاحتراق عند نقطة درجة الحرارة المنخفضة B؛
(د) يصل الليزر إلى نقطة التوقف ب.
وتتكرر هذه العملية حتى يتم تحقيق هدف القطع. لتحسين خشونة سطح القطع، يجب إيقاف الاحتراق الذي يبدأ وينتشر في الخطوة (أ) من التوسع.

 

 

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي انخفاض نقاء الأكسجين المساعد إلى تفاقم تفاعلات احتراق الأكسدة أو انخفاض سيولة المادة المنصهرة. للحصول على حلول لهذه المشكلة، راجع الأقسام الأخرى.

الحل:
لتقليل انتشار الاحتراق حول شعاع الليزر عند الشق الأولي، يجب أن يكون تشعيع الليزر متقطعًا للسماح بالذوبان والاحتراق المتقطعين. ومع ذلك، بالنسبة لعمليات القطع المستمرة، يجب تكرار التشعيع المتقطع على فترات قصيرة جدًا.

يقارن الشكل 3.17-2 مظهر القطع وخشونة سطحها على مادة SS400 بسمك 12 مم مع إعدادات الليزر عند ظروف نبض عالي التردد (HPW) يبلغ 1300 هرتز مقابل ظروف الموجة المستمرة (CW). يمكن ملاحظة أنه مع معالجة HPW، فإن الأجزاء العلوية والمتوسطة من سطح القطع تحقق خشونة سطحية جيدة.

 

 

نحن شركة Qiaolian لتكنولوجيا الليزر، المحدودة هي شركة متخصصة في تصنيع آلات القطع بالليزر. وتشمل منتجاتنا آلة القطع بالليزر ذات الطاولة الواحدة,تبادل آلة القطع بالليزر, آلة قطع الألواح والأنابيب بالليزر, آلة القطع بالليزر أنبوب المهنية, آلة القطع بالليزر العملاقة ذات التنسيق الكبير  إلخ. طاقة الليزر: 6kw/12kw/15kw/20kw/30kw/40kw/60kw/80kw/100kw إلخ.
يتم تصدير منتجاتنا إلى الولايات المتحدة والمكسيك وألمانيا والمجر وبولندا وروسيا وكازاخستان وإسبانيا والهند وكوريا الجنوبية وماليزيا وسنغافورة وإندونيسيا وتايوان ودول ومناطق أخرى.

الرجاء الاتصال بي للحصول على عرض أسعار مجاني الآن.