Diffikultajiet Tekniċi U Soluzzjonijiet Għall-Laser Qtugħ Ta 'Pjanċi Ħoxna
Bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-manifattura industrijali, il-qtugħ bil-lejżer intuża ħafna fil-qasam tal-ipproċessar tal-metall minħabba l-vantaġġi tiegħu ta 'preċiżjoni għolja, effiċjenza għolja u proċessar mingħajr -kuntatt. Madankollu, it-teknoloġija tal-qtugħ bil-lejżer tiffaċċja ħafna sfidi meta taqta 'pjanċi eħxen. Dan l-istudju għandu l-għan li janalizza sistematikament id-diffikultajiet tekniċi li jiltaqgħu magħhom fil-proċess tal-qtugħ bil-lejżer pjanċi ħoxnin u jipproponi soluzzjonijiet korrispondenti biex jipprovdu gwida teoretika u referenza teknika għall-prattika industrijali.
It-teknoloġija tal-qtugħ bil-lejżer esperjenzat żvilupp kontinwu minn qawwa baxxa għal qawwa għolja u minn pjanċa rqiqa għal pjanċa ħoxna. Fil-preżent, il-qtugħ bil-lejżer intuża ħafna fil-manifattura tal-karozzi, aerospazjali, kostruzzjoni tal-vapuri u oqsma oħra. Madankollu, biż-żieda tal-ħxuna tal-materjal, il-problemi tal-qtugħ tal-kwalità, l-effiċjenza u l-ispiża qed isiru aktar u aktar prominenti, li jeħtieġ li jiġu studjati u solvuti b'mod urġenti fil-fond.
1.Id-diffikultajiet tekniċi ewlenin tal-pjanċa ħoxna tal-qtugħ bil-lejżer
Il-problema primarja ffaċċjata fil-proċess ta 'pjanċa ħoxna tal-qtugħ bil-lejżer hija t-tnaqqis sinifikanti fil-kwalità tar-raġġ biż-żieda fil-fond tal-qtugħ. Peress li l-laser fil-penetrazzjoni ta 'materjali eħxen se jseħħu ħafna drabi meta r-riflessjoni u t-tifrix, li jirriżulta f'distribuzzjoni irregolari tad-densità tal-enerġija, li mbagħad taffettwa l-kwalità tat-tqattigħ. Studji wrew li meta l-ħxuna tat-tqattigħ taqbeż l-20mm, il-karatteristiċi tal-iffukar tar-raġġ tal-lejżer jiddeterjoraw b'mod sinifikanti, li jirriżulta f'qatgħa wiesgħa fuq il-qiegħ tad-difetti f'forma ta 'feles dejqa-.
It-tieni, iż-żona affettwata tas-sħana-ġġenerata fil-proċess tat-tqattigħ tal-pjanċa ħoxna m'għandhiex tiġi injorata. Minħabba l-konduttività termali fqira tal-pjanċa ħoxna, l-enerġija tal-lejżer jakkumula ġewwa l-materjal, li tirriżulta fl-espansjoni taż-żona affettwata tas-sħana-, li tista 'tqajjem bidliet fil-mikrostruttura tal-materjal u żieda fl-istress residwu. Id-dejta sperimentali turi li meta taqta 'l-azzar tal-karbonju ta' 30mm ħoxna, il-wisa 'taż-żona affettwata tas-sħana- tista' tkun sa 3-5 darbiet dik tal-qtugħ tal-pjanċa rqiqa, li taffettwa serjament il-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal.
L-adeżjoni tal-gagazza u ż-żieda fil-ħruxija tal-wiċċ tat-tqattigħ hija diffikultajiet tekniċi importanti oħra. Fil-proċess tat-tqattigħ tal-pjanċa ħoxna, il-metall imdewweb huwa diffiċli li jiġi kompletament minfuħ mill-gass awżiljarju, u huwa faċli li tifforma akkumulazzjoni ta 'gagazza fil-qiegħ tal-qatgħa. Fl-istess ħin, minħabba l-input ta 'enerġija instabbli, il-wiċċ tat-tqattigħ spiss jidher strixxi ovvji u irregolarità. L-istatistika turi li meta l-ħxuna tal-pjanċa taqbeż il-25mm, il-valur Ra tal-ħruxija tal-wiċċ tat-tqattigħ jista 'jilħaq 2-3 darbiet tal-qtugħ tal-pjanċa rqiqa.
2.Is-soluzzjoni għad-diffikultajiet tekniċi ta 'pjanċa ħoxna tal-qtugħ bil-lejżer
Għal problemi ta 'kwalità tar-raġġ, l-ottimizzazzjoni tal-parametri tal-lejżer hija l-aktar soluzzjoni diretta. Billi żżid il-qawwa tal-lejżer (ġeneralment teħtieġ aktar minn 6kW), aġġusta l-frekwenza tal-polz u ċ-ċiklu tad-dazju, tista 'ttejjeb il-fond tal-penetrazzjoni tal-enerġija. Fl-istess ħin, l-użu ta 'sistema ta' fokus dinamiku jista 'jirrealizza l-aġġustament awtomatiku tal-pożizzjoni tal-fokus matul il-proċess tat-tqattigħ biex iżżomm l-aħjar distribuzzjoni tad-densità tal-enerġija. L-esperimenti wrew li l-użu ta 'lejżer tal-fibra ta' 12kW b'teknoloġija ta 'fokus dinamiku jista' effettivament jaqta 'pjanċa ta' l-istainless steel ħoxna ta '40mm.
Fil-kontroll taż-żona milquta tas-sħana-, l-iżvilupp ta 'teknoloġija ġdida tar-ras tat-tqattigħ huwa kruċjali. L-użu ta 'ras tal-qtugħ li joxxilla jew teknoloġija ta' oxxillazzjoni tar-raġġ jista 'jxerred l-input tas-sħana u jnaqqas is-sħana żejda lokalizzata. Barra minn hekk, kontroll preċiż ta 'gassijiet awżiljarji (eż., bl-użu ta' nitroġenu bi pressjoni għolja-jew taħlitiet ta 'gass speċjali) jista' effettivament jiksaħ iż-żona tat-tqattigħ. Studji wrew li l-kombinazzjoni tat-tkessiħ tal-gass u l-istrateġiji ta 'qtugħ intermittenti tista' tnaqqas iż-żona affettwata tas-sħana-b'aktar minn 40% għal liegi tal-aluminju ħoxnin ta '30 mm.
Biex tiġi indirizzata l-problema tal-gagazza, it-titjib tas-sistema tal-gass awżiljarju huwa essenzjali. L-adozzjoni ta 'disinn taż-żennuna tal-gass doppju (gass ta' pressjoni għolja-intern biex tneħħi l-gagazza u l-gass protettiv ta 'barra biex tevita l-ossidazzjoni) tista' ttejjeb b'mod sinifikanti l-kwalità tat-tqattigħ. Fl-istess ħin, l-ippjanar ottimizzat tal-mogħdija tat-tqattigħ u l-introduzzjoni ta' sistemi ta' monitoraġġ-ħin reali (eż. sensuri viżwali jew monitoraġġ akustiku) jistgħu jiskopru u jittrattaw l-akkumulazzjoni tal-gagazza fil-ħin. Il-prattika turi li dawn il-miżuri jistgħu jnaqqsu r-rata tar-residwi tal-gagazza tal-qtugħ tal-pjanċa ħoxna b'aktar minn 60%.