Tehnologii cheie ale sistemului de tăiere cu laser a tuburilor
Tuburile metalice sunt utilizate pe scară largă în construcția de aeronave, utilaje tehnice, industria auto, industria petrochimică, utilaje agricole și alte industrii. Datorită diferitelor scenarii de aplicare, piesele de diferite forme și dimensiuni trebuie prelucrate pentru a satisface nevoile diferitelor industrii. Tehnologia de prelucrare cu laser este deosebit de potrivită pentru prelucrarea diferitelor tuburi metalice. Sistemul de tăiere cu laser a tuburilor are caracteristici de flexibilitate ridicată și automatizare ridicată și poate realiza modul de producție a loturilor mici și a mai multor varietăți de materiale diferite.
Sistem de focalizare cu ghidaj luminos
Funcția sistemului de focalizare a ghidului de lumină este de a ghida fasciculul de lumină emis de generatorul laser către capul de tăiere al căii de focalizare a luminii. Pentru tăierea cu laser a tuburilor, pentru a obține fante de înaltă calitate, diametrul spotului de focalizare al fasciculului focalizat trebuie să fie mic și puterea trebuie să fie mare. Acest lucru face ca generatorul laser să emită moduri de ordin scăzut. Când tuburi de tăiere cu laser, pentru a obține un diametru de focalizare a fasciculului relativ mic, ordinea modului transversal al laserului trebuie să fie mică, de preferință modul fundamental. Capul de tăiere al echipamentului de tăiere cu laser este echipat cu o lentilă de focalizare. După ce fasciculul laser este focalizat de lentilă, se poate obține un punct de focalizare mai mic, astfel încât să se poată efectua tăierea tuburilor de înaltă calitate.
Controlul traiectoriei capului de tăiere
În tăierea tuburilor, tubul prelucrat aparține unei suprafețe curbe spațiale cu o formă relativ complexă. Dacă acesta este programat prin metode convenționale, va fi dificil de prelucrat. Acest lucru necesită ca operatorul să selecteze calea de prelucrare corectă și punctele de referință adecvate în funcție de cerințele de prelucrare și să utilizeze sistemul CNC pentru a înregistra avansul fiecărei axe și valoarea coordonatei punctului de referință. Apoi, prin funcția de interpolare spațială liniară și circulară a Sistem de tăiere cu laser pentru tuburi CNC, se înregistrează valoarea coordonatei procesului de prelucrare și se generează programul de prelucrare.
Controlul automat al poziției focale de tăiere cu laser
Modul de control al poziției focale de tăiere cu laser este un factor important care afectează calitatea tăierii. Una dintre tehnologiile-cheie ale tăierii cu laser a tuburilor constă în menținerea neschimbată a focalizării perpendiculare pe suprafața piesei prin intermediul dispozitivelor automate de măsurare și control. Prin integrarea controlului poziției focale a laserului cu axa liniară (X-Y-Z) a sistemului de prelucrare cu laser, mișcarea capului de tăiere cu laser este mai ușoară și mai flexibilă, iar poziția focală poate fi cunoscută în mod clar, evitându-se coliziunea capului de tăiere cu țeava de tăiere sau cu alte obiecte în timpul prelucrării.
Influența principalilor parametri ai procesului
- Influența puterii optice
Pentru generatoarele laser cu ieșire de undă continuă, dimensiunea puterii laser va avea un impact important asupra tăierii cu laser. Teoretic, cu cât este mai mare puterea laser a echipamentului de tăiere cu laser a țevilor, cu atât este mai mare viteza de tăiere care poate fi obținută, dar combinată cu caracteristicile țevii în sine, puterea maximă de tăiere nu este cea mai bună alegere. Atunci când puterea de tăiere este crescută, modul laser se schimbă și el, ceea ce va afecta focalizarea fasciculului laser. În procesarea reală, alegem adesea să obținem cea mai mare densitate de putere la focalizare atunci când aceasta este mai mică decât puterea maximă, astfel încât să asigurăm eficiența și calitatea tăierii întregii tăieri laser.
- Influența vitezei de tăiere
La tăierea cu laser a țevilor, viteza de tăiere trebuie să se încadreze într-un anumit interval pentru a obține o calitate mai bună a tăierii. Dacă viteza de tăiere este prea mică, se va acumula prea multă căldură pe suprafața țevii, zona afectată de căldură va deveni mai mare, fanta va deveni mai largă, iar materialul topit fierbinte evacuat va arde suprafața tăieturii, făcând suprafața tăieturii aspră. Când viteza de tăiere crește, lățimea medie a fantei pe circumferința țevii devine mai mică, iar cu cât diametrul țevii tăiate este mai mic, cu atât acest efect este mai evident. Pe măsură ce viteza de tăiere crește, timpul de acțiune al laserului se scurtează, energia totală absorbită de țeavă scade, temperatura la capătul frontal al țevii scade, iar lățimea fantei scade. Dacă viteza de tăiere este prea mare, țeava nu va fi tăiată sau va fi tăiată continuu, afectând astfel calitatea generală a tăierii.
- Influența dimensiunii diametrului conductei
La tăierea cu laser a țevilor, caracteristicile țevii în sine vor avea, de asemenea, un mare impact asupra procesului de prelucrare. De exemplu, dimensiunea diametrului țevii rotunde are un impact semnificativ asupra calității prelucrării. Prin studiul tăierii cu laser a țevilor de oțel fără sudură cu pereți subțiri, s-a constatat că, atunci când echipamentul de tăiere cu laser a țevilor păstrează neschimbați toți parametrii de proces, lățimea fantei va continua să crească pe măsură ce diametrul țevii continuă să crească.
- Tipul și presiunea gazului auxiliar
La tăierea țevilor nemetalice și a unor țevi metalice, se poate utiliza aer comprimat sau gaz inert (cum ar fi azotul) ca gaz auxiliar, în timp ce pentru majoritatea țevilor metalice se poate utiliza gaz activ (cum ar fi oxigenul). După determinarea tipului de gaz auxiliar, este, de asemenea, foarte important să se determine presiunea gazului auxiliar. Atunci când se taie o țeavă cu o grosime subțire a peretelui la o viteză mai mare, presiunea gazului auxiliar trebuie crescută pentru a preveni agățarea zgurii de tăietură; atunci când se taie un perete mai gros sau se taie la o viteză mai mică, presiunea gazului auxiliar trebuie redusă în mod corespunzător pentru a preveni ca țeava să nu fie tăiată sau să nu fie tăiată.
La tăierea cu laser a țevilor, poziția de focalizare a fasciculului este, de asemenea, foarte importantă. Poziția focalizării în timpul tăierii este, în general, pe suprafața țevii de tăiere. Atunci când focalizarea se află într-o poziție mai bună, spațiul de tăiere este cel mai mic, eficiența de tăiere este cea mai mare, iar efectul de tăiere este, de asemenea, cel mai bun.