كيفية تحسين دقة معالجة القطع بالليزر

غالبًا ما تؤثر دقة القطع بالليزر على جودة عملية القطع. إذا انحرفت دقة آلة القطع بالليزر، فإن جودة المنتج المقطوع ستكون غير مؤهلة. ولذلك، فإن كيفية تحسين دقة آلة القطع بالليزر هي القضية الأساسية لممارسي القطع بالليزر.

1. ما هو القطع بالليزر؟
القطع بالليزر عبارة عن تقنية تستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة كمصدر للحرارة ويتم القطع عن طريق الحركة النسبية لقطعة العمل. مبدأها الأساسي هو: ينبعث شعاع ليزر عالي الكثافة بواسطة الليزر، وبعد تركيزه بواسطة نظام المسار البصري، يتم تشعيعه على سطح قطعة العمل، بحيث ترتفع درجة حرارة قطعة العمل على الفور إلى درجة حرارة أعلى من نقطة الانصهار الحرجة أو نقطة الغليان. في الوقت نفسه، تحت تأثير ضغط إشعاع الليزر، يتم إنشاء نطاق معين من الغاز عالي الضغط حول قطعة العمل لتفجير المعدن المنصهر أو المتبخر، ويمكن إخراج نبضات القطع بشكل مستمر خلال فترة زمنية معينة. عندما يتحرك الموضع النسبي للعارضة وقطعة العمل، يتم أخيرًا تشكيل شق لتحقيق غرض القطع.
القطع بالليزر ليس به نتوءات أو تجاعيد ودقة عالية وهو أفضل من القطع بالبلازما. بالنسبة للعديد من الصناعات التحويلية الكهروميكانيكية، يمكن لأنظمة القطع بالليزر الحديثة مع برامج الكمبيوتر الصغير بسهولة قطع قطع العمل ذات الأشكال والأحجام المختلفة، لذلك غالبًا ما يتم تفضيلها على عمليات التثقيب والضغط. على الرغم من أن سرعة المعالجة أبطأ من التثقيب، إلا أنها لا تستهلك القوالب، ولا تحتاج إلى إصلاح القوالب، وتوفر الوقت في استبدال القوالب، وبالتالي توفير تكاليف المعالجة وتقليل تكاليف المنتج. ولذلك، فهو أكثر اقتصادا بشكل عام.

2. العوامل المؤثرة على دقة القطع
(1) حجم البقعة
أثناء عملية القطع لآلة القطع بالليزر، يتم تركيز شعاع الضوء في بؤرة صغيرة جدًا بواسطة عدسة رأس القطع، بحيث يصل التركيز إلى كثافة طاقة عالية. بعد تركيز شعاع الليزر، يتم تشكيل بقعة: كلما كانت البقعة أصغر بعد تركيز شعاع الليزر، زادت دقة معالجة القطع بالليزر.
(2) دقة طاولة العمل
عادةً ما تحدد دقة طاولة العمل مدى تكرار معالجة القطع بالليزر. كلما زادت دقة طاولة العمل، زادت دقة القطع.
(3) سمك الشغل
كلما كانت قطعة العمل المراد معالجتها أكثر سمكًا، قلت دقة القطع وزاد حجم الشق. وبما أن شعاع الليزر مخروطي الشكل، فإن الشق مخروطي أيضًا. يكون شق المادة الرقيقة أصغر بكثير من شق المادة السميكة.
(4) مادة الشغل
مادة الشغل لها تأثير معين على دقة القطع بالليزر. في ظل نفس ظروف القطع، دقة القطع لقطع العمل من مواد مختلفة تكون مختلفة قليلاً. دقة قطع صفائح الحديد أعلى بكثير من دقة قطع المواد النحاسية، وسطح القطع أكثر سلاسة.

3. تقنية التحكم في موضع التركيز
كلما كان العمق البؤري لعدسة التركيز أصغر، كان قطر النقطة البؤرية أصغر. لذلك، من المهم جدًا التحكم في موضع التركيز بالنسبة لسطح المادة المقطوعة، مما قد يؤدي إلى تحسين دقة القطع.

4. تكنولوجيا القطع والتثقيب
أي تقنية قطع حراري، باستثناء حالات قليلة حيث يمكن أن تبدأ من حافة اللوحة، تتطلب بشكل عام ثقبًا صغيرًا يتم ثقبه في اللوحة. في وقت سابق، في آلة الختم المركب بالليزر، تم استخدام المثقاب لثقب الثقب أولاً، ومن ثم تم استخدام الليزر لبدء القطع من الثقب الصغير.

5. تصميم الفوهة وتكنولوجيا التحكم في تدفق الهواء
عند قطع الفولاذ بالليزر، يتم إطلاق الأكسجين وشعاع الليزر المركز إلى المادة المقطوعة من خلال الفوهة، وبالتالي تشكيل شعاع تدفق الهواء. المتطلبات الأساسية لتدفق الهواء هي أن تدفق الهواء الذي يدخل الشق يجب أن يكون كبيرًا ويجب أن تكون السرعة عالية، بحيث يمكن للأكسدة الكافية التفاعل الطارد للحرارة بالكامل لمواد الشق؛ وفي الوقت نفسه، هناك ما يكفي من الزخم لإخراج المادة المنصهرة.