Ang ugnayan ng impluwensya sa pagitan ng focal length at taas ng nozzle sa epekto ng pagputol

Sa mga proseso ng laser cutting, ang focal length at nozzle height ay dalawang magkakaugnay na mahahalagang parameter. Direktang nakaaapekto ang mga ito sa distribusyon ng laser energy, katatagan ng molten pool, performance ng auxiliary gas, at kalidad ng huling pagputol. Ang tamang pagtutugma ng posisyon ng focus at taas ng nozzle ay isang pangunahing kondisyon upang matiyak ang katatagan ng pagputol at kalidad ng gilid ng hiwa.

I. Pangunahing Kahulugan at Tungkulin ng Focal Length

Ang focal length ay tumutukoy sa distansya sa pagitan ng focusing lens at ng posisyon kung saan nabubuo ng minimum spot ang laser beam matapos dumaan sa optical system. Sa mga proseso ng pagputol, karaniwang ginagamit ang ibabaw ng workpiece bilang reference point (zero point) para sa focal position, na maaaring i-classify bilang positive focus, zero focus, at negative focus.

Ang focal position ang nagtatakda sa distribusyon ng energy density ng laser sa ibabaw o loob ng material, na direktang nakakaapekto sa mga sumusunod:

Kakayahang simulan ang pagkatunaw

Lalim at hugis ng molten pool

Lapad ng kerf at taper

Sukat ng heat-affected zone

Ang labis na paglihis ng focal position ay maaaring magdulot ng hindi sapat o hindi pantay na energy density, na nagreresulta sa hindi kumpletong pagputol, pagkakadikit ng slag, o magaspang na ibabaw ng hiwa.

II. Pangunahing Kahulugan at Tungkulin ng Nozzle Height

Ang taas ng nozzle ay tumukoy sa vertikal na distansya sa pagitan ng dulo ng nozzle at ang ibabaw ng workpiece at karaniwan ay kontrolado sa tunay na oras ng isang sistema na nagsensing ng taas. Ang pangunahing tungkulin ng taas ng nozzle ay nakatuon sa kondisyon ng auxiliary gas jet at ang katatagan ng hangin sa paligid ng pagputol.

Ang angkop na taas ng nozzle ay maaaring:

Tiyak ang matatag, axisymmetric na daloy ng auxiliary gas

Mapaunlad ang kahusayan ng pag-alis ng natunaw na metal

Mabawasan ang sisa ng slag sa loob ng kerf

Minimise ang epekto ng spatter sa optical system

Kung ang taas ng nozzle ay masyadong malaki, magkalat ang daloy ng gas at bumaba ang kakayahan sa pag-alis ng slag. Kung ang taas ng nozzle ay masyadong maliit, maaaring magdulot ng pagbangga ng nozzle, pagdikit ng spatter, at turbulency ng daloy ng hangin.

III. Ugnayan sa Pagitan ng Focal Length at Nozzle Height

Ang focal length at nozzle height ay hindi mga independiyenteng parameter. Sa aktuwal na proseso ng pagputol, may malinaw na ugnayan sa pagitan nila.

Epekto ng Pagbabago ng Focal Position sa Optimal Nozzle Height

Kapag gumalaw pababa ang posisyon ng pokus (mas malalim na negatibong pokus), lumawak ang punsiyon ng natunaw na pulo sa loob ng materyales. Sa ganitong kaso, karaniwan kailangan itaas ang taas ng nozzle upang mapalakas ang direkta na epekto ng tulong na gas sa natunaw na metal.

Impluwensya ng Pagbabago sa Taas ng Nozzle sa Paggamit ng Enerhiya ng Pokus

Ang pagbabago sa taas ng nozzle ay nakakaapeyo sa distribusyon ng presyon ng gas, na hindi direktang nagbabago sa morpolohiya ng natunaw na pulo at sa rehiyon ng interaksyon ng laser at materyales, kaya nakakaapeyo sa epektibong paggamit ng enerhiya ng pokus.

Impluwensya ng Pagtutugma ng Parameter sa Katatagan ng Pagputol

Ang hindi tamang pagtutugma ng haba ng pokus at taas ng nozzle ay madaling magdulot ng kawalan ng katatagan ng natunaw na pulo habang nagaganap ang pagputol, na maaaring lumitaw bilang periodic kerf striations, pagdikit ng dregs sa ibaba, o pagputol ng proseso.

IV. Mga Katangian ng Pagtutugma ng Parameter sa Ilalim ng Ibang Mga Kundisyon ng Materyales
Pagputol ng Manipis na Plaka

Karaniwang ginagamit ang halos sero na focus o bahagyang positibong focus, kasama ang maliit na taas ng nozzle, upang makamit ang makitid na kerf at mataas na bilis ng pagputol.

Pagputol sa Gitnang at Makapal na Plaka

Karaniwang ginagamit ang pagputol gamit ang negatibong focus, na may relatibong nabawasang taas ng nozzle upang mapalalim ang molten pool at mapahusay ang kakayahan ng auxiliary gas na alisin ang slag.

Pagputol sa Mataas na Reflectivity na Materyales

Kailangan ang eksaktong kontrol sa posisyon ng focus habang pinapanatili ang matatag na taas ng nozzle upang maiwasan ang mga pagbabago ng enerhiya at mabawasan ang panganib ng back reflection.

V. Karaniwang mga Depekto sa Pagputol at Ugnayan ng mga Parameter

Hindi kumpletong pagputol: labis na taas ng focal position o sobrang laki ng taas ng nozzle

Pagkakadikit ng slag sa ilalim: hindi sapat na negatibong focus o labis na taas ng nozzle

Labis na lapad ng kerf: sobrang positibong focus o napakababa na taas ng nozzle

Magaspang na ibabaw ng pagputol: hindi tamang pagtutugma ng focal length at taas ng nozzle, na nagreresulta sa hindi matatag na interaksyon sa pagitan ng daloy ng gas at molten pool

VI. Mga Rekomendasyon sa Pag-optimize ng Proseso

Ang pag-adjus ng focal length ay dapat pangunahing batay sa kapal ng materyales

Ang taas ng nozzle ay dapat mapanatbi malapit sa workpiece habang tiniyak ang kaligtasan sa operasyon

Sa panahon ng parameter tuning, ang focal length at taas ng nozzle ay dapat i-adjus nang sabay-sabay imbes na magkakahiwalay

Ang trial cutting ay dapat gamit upang obserba ang hugis ng kerf at kalidad ng ibabaw ng pagputol upang dahan-dahan matukar ang optimal na kombinasyon ng parameter

Ang focal length at taas ng nozzle ay mga pangunahing parameter sa laser cutting na nagpapaimbada at nagpaimpluwensya sa isa't isa. Ang tamang pagtugma nila ay direktang nagtitiyak sa kahusayan ng paggamit ng laser energy, katatagan ng molten pool, at kalidad ng pagputol. Sa praktikal na aplikasyon, ang focal length at taas ng nozzle ay dapat sistematikong i-adjus ayon sa uri ng materyales, kapal, at mga layunin ng proseso upang makamit matatag at maulit na mga resulta sa pagputol.