Osnovni princip laserskog rezanja je interakcija između lasera i materije. Ne uključuje samo složene mikro kvantne procese, već i makro fenomene uzrokovane laserskim djelovanjem na različite dielektrične materijale. Ovi makroskopski fenomeni uključuju lasersku apsorpciju, refleksiju, lom, pretvorbu i prijenos energije, stanje materijala i sastav okolnog plina, učinak tkiva kada svjetlosna zraka djeluje na površinu materijala, itd.
Stoga su čimbenici koji utječu na kvalitetu laserskog rezanja vrlo složeni. Osim samog materijala za obradu, to su uglavnom karakteristike zraka, snaga lasera, brzina rezanja, tip mlaznice (otvor blende) i visina mlaznice, položaj fokusa, vrsta i tlak pomoćnog plina itd.
Čimbenici koji utječu na kvalitetu rezanja
1. Karakteristike snopa: širina zareza laserskog rezanja uvelike je povezana s načinom snopa i promjerom točke nakon fokusiranja. Budući da su gustoća snage i gustoća energije laserskog zračenja povezane s promjerom laserske točke, kako bi se postigla velika gustoća snage i energetska objektivnost, potrebno je da promjer točke bude što manji kod laserskog rezanja.
2. Snaga lasera: snaga lasera izravno utječe na debljinu čelične ploče koja se može rezati. Što je energija veća, deblja je debljina materijala koji se može rezati. Osim toga, također utječe na točnost dimenzija obratka, širinu proreza, hrapavost površine rezanja i širinu zone utjecaja topline.
3. Brzina rezanja: brzina rezanja ima veliki utjecaj na kvalitetu rezanja ploče od nehrđajućeg čelika. Najbolja brzina rezanja čini reznu površinu glatkom i glatkom bez troske na donjem dijelu.
Ako je brzina rezanja prebrza, čelična ploča neće biti prorezana, što će rezultirati prskanjem iskre, troskom u donjoj polovici, pa čak i spaljivanjem leće; Ako je brzina rezanja prespora, lako je uzrokovati prekomjerno topljenje materijala, proširenje reznog šava, povećanje zone utjecaja topline, pa čak i prekomjerno izgaranje obratka.
4. Mlaznica: oblik mlaznice (otvor), visina mlaznice (udaljenost između izlaza mlaznice i površine obratka) itd. će utjecati na učinak rezanja.
5. Položaj fokusa: položaj fokusa izravno utječe na širinu zareza, nagib, hrapavost reznog dijela i prianjanje troske. Različiti položaji fokusa dovode do različitih promjera snopa i dubina fokusa na površini obratka, što će promijeniti oblik obradnog žlijeba i utjecati na protok obradnog plina i rastaljenog metala u obradnom žlijebu.
6. Pomoćni plin: pomoćni plin je potreban za rezanje materijala, uglavnom uključujući vrstu plina i tlak. Vrsta plina, tlak, promjer mlaznice i geometrija utječu na hrapavost rubova i stvaranje neravnina.
Mnogo je čimbenika koji utječu na kvalitetu laserske obrade. Ovladavanje zakonom utjecaja različitih procesnih čimbenika na kvalitetu površine obrade stroja za lasersko rezanje može pomoći u pronalaženju načina za poboljšanje kvalitete površine i poboljšanje kvalitete površine.
Ocjena kvalitete laserskog rezanja uglavnom uključuje sljedeće točke:
1. Površina rezanja je glatka, s nekoliko linija i bez krhkog loma
Kada laser reže ploču na visokoj temperaturi, trag rastaljenog materijala neće se pojaviti u zarezu ispod vertikalne laserske zrake, već će se raspršiti na stražnjoj strani laserske zrake. Kao rezultat, zakrivljene linije se formiraju na reznom rubu, a linije usko prate pokretnu lasersku zraku. Kako bi se ispravio ovaj problem, smanjenje brzine pomaka na kraju procesa rezanja može uvelike eliminirati stvaranje linija;
2. Uska širina proreza (to se uglavnom odnosi na promjer točke laserske zrake, što ovisi o kvaliteti laserske cijevi)
Općenito govoreći, širina zareza ne utječe na kvalitetu rezanja. Samo kada se unutar komponente formira posebno precizna kontura, širina rezanja ima važan utjecaj, jer širina rezanja određuje minimalni unutarnji promjer konture. Kada se debljina ploče povećava, povećava se i širina rezanja. Stoga, kako bi se osigurala ista visoka preciznost, bez obzira koliko je velika širina zareza, radni komad treba biti konstantan u području obrade laserskog stroja za rezanje;
3. Dobra okomitost reznog spoja i mala površina zahvaćena toplinom
Kada debljina obrađenog materijala prelazi 18 mm, okomitost reznog ruba je vrlo važna; Kada je udaljen od fokusa, laserska zraka postaje divergentna, a rez postaje širi prema vrhu ili dnu prema položaju fokusa.
Rezni rub odstupa od okomite linije za nekoliko posto. Što je rub okomitiji, to je veća kvaliteta rezanja.
4. Toplinski učinak reznih materijala
Kao oprema za primjenu obrade termičkim rezanjem, mora izazvati toplinski utjecaj na materijale u procesu upotrebe, što uglavnom uključuje tri aspekta: A. područje zahvaćeno toplinom; b. Depresija i korozija; c. Deformacija materijala.
Područje zahvaćeno toplinom odnosi se na područje zagrijano uz zarez kod laserskog rezanja. Istodobno se mijenja i struktura samog materijala.
Na primjer, neki materijali mogu stvrdnuti. Zona zahvaćena toplinom odnosi se na regionalnu promjenu unutarnje strukture zbog visoke temperature; Depresija i korozija negativno utječu na površinu reznog ruba i utječu na izgled stroja za lasersko rezanje. Pojavljuju se u pogreškama pri rezanju koje općenito treba izbjegavati.
Konačno, ako rezanje uzrokuje oštro zagrijavanje dijela, on će se deformirati. To je osobito važno kod fine obrade jer su konture i spojni dijelovi obično široki samo nekoliko desetinki milimetra. Kontroliranje snage lasera i korištenje kratkih laserskih impulsa mogu smanjiti zagrijavanje komponenti i izbjeći deformacije.
