A fókusztávolság és a fúvóka magassága közötti kapcsolat a vágási hatásra

Lézervágási folyamatok során a fókusztávolság és a fúvóka magassága két egymással összefüggő, kulcsfontosságú folyamatparaméter. Ezek közvetlenül befolyásolják a lézerenergia-eloszlást, az olvadékágy stabilitását, a segédgáz hatékonyságát, valamint a végső vágási minőséget. A fókuszpont és a fúvóka magasságának megfelelő beállítása alapvető feltétele a vágás stabilitásának és a vágott él minőségének.

I. A fókusztávolság alapvető meghatározása és funkciója

A fókusztávolság a fókuszáló lencse és az a pozíció közötti távolságot jelenti, ahol a lézersugár a legkisebb foltot formálja az optikai rendszeren keresztülhaladás után. Vágási folyamatok során a fókuszpontot általában a munkadarab felületeként határozzák meg nullpontként, és általában pozitív fókuszba, nullfókuszba vagy negatív fókuszba sorolják.

A fókuszpont meghatározza a lézer energia-sűrűségének eloszlását a anyag felületén vagy az anyagon belül, közvetlenül befolyásolva a következő szerveket:

Kezdeti olvadási képesség

Olvadási tó mélysége és morfológia

Vágási rések szélessége és dőlése

Hőhatású zóna mérete

A fókuszponttól való túlzott eltérés hiányos vagy egyenetlen energia-sűrűséget eredményezhet, ami hiányos vágáshoz, salakképződéshez vagy érdes vágási felületekhez vezethet.

II. A fúvóka magasságának alapvető definíciója és funkciója

A fúvóka magassága a fúvóka hegye és a munkadarab felülete közötti függőleges távolságot jelenti, és általában valós idejű magasságérzékelő rendszer szabályozza. A fúvóka magasságának elsődleges funkciója az segédgázáramlás és a vágási zónában lévő levegőáramlás stabilitása.

Megfelelő fúvóka magasság esetén:

Stabil, tengelyszimmetrikus segédgázáramlás biztosítása

A megolvasztott fém eltávolításának hatékonyságának javítása

A vágási résben maradó salak csökkentése

Csökkenteni a szpriccelés hatását az optikai rendszerre

Ha a fúvóka magassága túl nagy, a gázáramlás szétszóródik, és csökken a salakeltávolítási képesség. Ha a fúvóka magassága túl kicsi, akkor fúvóka-ütközést, szpriccelés tapadását és levegőáramlás zavarokat okozhat.

III. A fókusztávolság és a fúvóka magassága közötti csatolási kapcsolat

A fókusztávolság és a fúvóka magassága nem független paraméterek. A tényleges vágási folyamat során egyértelmű csatolási kapcsolat áll fenn közöttük.

A fókuszpont helyzetének változása hatása a optimális fúvóka magasságra

Amikor a fókuszpont lefelé mozog (mélyebb negatív fókusz), a olvadt medence tovább terül be az anyagból. Ebben az esetben a fúvócső magasságát általában megfelelően csökkenteni kell a segédagáz forrásfémre gyakorolt közvetlen hatásának fokozása érdekében.

A fúvócső magasságának változásai a fókuszenergia-felhasználásra gyakorolt hatása

A fúvócső magasságának változásai befolyásolják a gáznyomás eloszlását, közvetve megváltoztatva a olvadt medence morfológiáját és a lézeranyag kölcsönhatásvidéket, ezáltal befolyásolva a fókuszenergia hatékony kihasználását.

A paraméterek összeegyeztetésének hatása a vágási stabilitásra

A fókusztávolság és a fúvócső magassága helytelen összehangolása könnyen okozhat olvadt medence instabilitását a vágás során, ami időszakos kerfcsíkok, aljalagú ragasztás vagy vágási megszakítások formájában jelentkezhet.

IV. A különböző anyagfeltételek mellett a paraméterek jellemzőinek egyeztetése
Sovány lemezvágás

Közel zéró vagy enyhén pozitív fókuszálás szokásos, kis fúvóka-magassággal kombinálva, hogy keskeny vágási rés és magas vágási sebesség érhető el.

Közepes és vastag lemez vágása

Negatív fókuszvágást alkalmaznak általában, viszonylag csökkentett fúvóka-magassággal a megolvasztott fürdő mélységének növelése és az auxiliáris gáz salakeltávolító képességének javítása érdekében.

Magas reflexiós anyagok vágása

A fókuszpont pontos szabályozása szükséges, miközben a fúvóka-magasságot stabilan tartják, hogy megelőzzék az energiaingadozásokat és csökkentsék a visszaverődés kockázatát.

V. Gyakori vágási hibák és a paraméterek összefüggései

Hiányos vágás: túl magas fókusztávolság vagy túl nagy fúvóka-magasság

Alsó részen salak tapadása: elegendőtlen negatív fókusz vagy túlzott fúvóka-magasság

Túl széles vágási rés: túlzottan pozitív fókusz vagy túl alacsony fúvóka-magasság

Durva vágott felület: a fókusztávolság és a fúvóka-magasság helytelen illesztése, amely instabil kölcsönhatást eredményez a gázáramlás és a megolvasztott fürdő között

VI. Folyamatoptimalizálási javaslatok

A fókusztávolságot elsősorban az anyag vastagsága alapján kell meghatározni

A fúvóka magasságát a munkadarabhoz lehető legközelebb kell tartani, miközben biztosítani kell az üzemeltetési biztonságot

Paraméterhangolás során a fókusztávolságot és a fúvóka magasságát egymástól függetlenül nem, hanem együttesen kell beállítani

Próbavágás alkalmazásával meg kell figyelni a vágási rés alakját és a vágott felület minőségét, hogy fokozatosan meghatározhassuk az optimális paraméterkombinációt

A fókusztávolság és a fúvóka magassága kulcsfontosságú paraméterek a lézervágásban, amelyek kölcsönösen korlátozzák és befolyásolják egymást. Megfelelő összehangolásuk közvetlenül meghatározza a lézerenergia-hasznosítás hatékonyságát, az olvadékmedence stabilitását és a vágási minőséget. A gyakorlatban a fókusztávolságot és a fúvóka magasságot az anyag típusa, vastagsága és a technológiai célok szerint rendszerszerűen kell beállítani, hogy stabil és ismételhető vágási eredményeket érjünk el.