Однос утицаја фокусалне дужине и висине млазнице на ефекат резања

У процесима ласерског сечења, фокусна дужина и висина млазнице су два међусобно повезана кључна параметара процеса. Они директно утичу на дистрибуцију ласерске енергије, стабилност топљеног базена, перформансе помоћног гаса и коначни квалитет сечења. Правилно одговарање фокусног положаја и висине млазнице је основни услов за осигурање стабилности сечења и квалитета сечења.

I. Основна дефиниција и функција фокалне дужине

Фокална дужина се односи на удаљеност између објектива за фокусирање и положаја у којем ласерска зрака формира своју минималну тачку након проласка кроз оптички систем. У процесима сечења, фокусна позиција се обично односи на површину радног комада као нултна тачка и може се класификовати у позитивни фокус, нулти фокус и негативни фокус.

Фокална позиција одређује расподелу густине енергије ласера на површини материјала или унутар материјала, директно утичући на следеће аспекте:

Почетна способност топљења

Дубина и морфологија растворених базена

Ширина и зајмовање ребра

Величина топлотно погођене зоне

Превише одступање фокусног положаја може довести до недовољне или неједнаког густине енергије, што доводи до некомплетног сечења, адхезије шлама или грубих површина.

II. Уговор Основна дефиниција и функција висине млазнице

Височина млазнице се односи на вертикално растојање између врха млазнице и површине радног комада и обично се контролише у реалном времену системом за сензирање висине. Примарна функција висине млазнице лежи у стању помоћног струја гаса и стабилности проток ваздуха у зони резања.

Одређена висина млазнице може:

Обезбедите стабилан, осисиметричан помоћни проток гаса

Побољшање ефикасности уклањања растопљеног метала

Смањити остатке шлаке унутар прелаза

Минимизирати утицај прскања на оптичком систему

Ако је висина млазнице превише велика, проток гаса се расеја и способност уклањања шклапа се смањује. Ако је висина млазнице превише мала, може изазвати сударање млазнице, адхезију прскања и турбуленцију ваздушног тока.

III. Однос повезивања између фокусне дужине и висине млазнице

Фокална дужина и висина млазнице нису независни параметри. У стварним процесима сечења постоји јасан однос споја између њих.

Утицај промена фокусног положаја на оптималну висину млазнице

Када се фокусна позиција помера према доле (дубљи негативни фокус), растворени базен се проширује даље у материјал. У овом случају, висина млазнице обично треба да се смањи на одговарајући начин како би се повећао директен ефекат помоћног гаса на топљен метал.

Утицај промена висине млазнице на искоришћавање фокусне енергије

Промене у висини млазнице утичу на расподелу притиска гаса, индиректно мењају морфологију растворених базена и регион интеракције ласераматеријала, чиме утичу на ефикасну употребу фокусне енергије.

Утицај параметровог одговарања на стабилност сечења

Неисправна усаглашавање фокусног растојања и висине млазнице може лако изазвати нестабилност растворене базе током сечења, која се може појавити као периодичне стрипције, адхезија дна шлаке или прекиди сечења.

ИВ. Параметри сугласности карактеристика под различитим условима материјала
Резање танких листова

Обично се користи фокус близу нуле или лагано позитиван фокус, у комбинацији са малом висином млазнице, како би се постигла уска реза и висока брзина сечења.

Резање средње и дебљине плоче

Уобичајено се примењује резање негативног фокуса, са релативно смањеним висином млазнице за побољшање дубине растворене базе и способности за уклањање помоћних гасних шлака.

Резање материјала са високом рефлективношћу

Потребна је прецизна контрола фокусне позиције, а истовремено одржавање стабилне висине млазнице како би се спречила флуктуација енергије и смањио ризик од ретро рефлекције.

V. Уобичајене дефекте резања и корелација параметара

Некомплетна реза: превише висока фокусна позиција или превелика висина млазнице

Прилепљење дна шлама: недостатак негативног фокуса или прекомерна висина млазнице

Превише широка реза: превише позитивна фокус или височина млазнице сувише ниска

Груба површина реза: неисправна усаглашавање фокусне удаљености и висине млазнице, што доводи до нестабилне интеракције између тока гаса и раствореног базена

VI. Препоруке за оптимизацију процеса

Поправка фокусне дужине треба да се првенствено утврди на основу дебљине материјала

Висина млазнице треба одржавати што је могуће ближе радном комаду, уз осигурање безбедности рада

Током параметара подешавање, фокусна дужина и височина млазнице треба подесити истовремено, а не независно

Пробно сечење треба користити за посматрање облика реза и квалитета површине резања како би се постепено утврдила оптимална комбинација параметара

Фокална дужина и висина млазнице су кључни параметри у ласерском сечи, који међусобно ограничавају и утичу једни на друге. Њихово правилно одговарање директно одређује ефикасност коришћења ласерске енергије, стабилност топљеног базена и квалитет сечења. У практичним применама, фокусна дужина и висина млазнице треба систематски прилагодити у складу са типом материјала, дебљином и циљевима процеса како би се постигли стабилни и понављани резултати сечења.