Titán anyagok lézeres vágásának elemzése

A lézeres vágás egy gyakran használt, nagy{0}}precíziós feldolgozási eljárástitán és titánötvözet anyagok. Széles körben alkalmazzák az űrhajózásban, az orvosi eszközökben, a vegyi berendezésekben és más területeken a kis hőhatású zóna,-jó minőségű vágóélek és erős rugalmassága miatt,

 

 

A lézervágás fő műszaki elve a nagy-energiájú-sűrűségű lézersugarak hőhatása és a párologtató vágási folyamat:

 

1.A titán anyag felületére egy nagy-teljesítményű lézert irányítanak. Azonnal felemelheti a helyi hőmérsékletet a titán forráspontjára, és az anyag gyorsan elpárologhat, és lyukakat képezhet.

 

2. A vágófej fúvókán keresztül a segédgázt kipermetezzük. Kifújja az elpárolgott titánt a vágási zónából, és távol tartja a levegőt. Így megakadályozza, hogy a titán reagáljon oxigénnel magas hőmérsékleten, és törékeny titán-oxidot képez.

 

3.Amikor a lézersugár és a munkadarab egymáshoz képest elmozdul, a lyukak a vágási út mentén megnyúlnak, és végül egy folyamatos vágási felületet alkotnak.

 

 

 

A fizikai tulajdonságok befolyásolják a vágás nehézségét és a folyamat sajátosságait:

 

1. Magas reakcióképesség: A titán könnyen reagál olyan elemekkel, mint az O, N és H magas hőmérsékleten. A titán-oxid csökkenti a vágóél szívósságát és akár repedéseket is okozhat, ezért inertgáz elleni védelmet kell alkalmaznunk.

 

2. Magas hővezető képesség: A titán alacsonyabb hővezető képességgel rendelkezik, mint az acél, de magasabb, mint a rozsdamentes acél. A vágás során a hő könnyen eljut a környező területre. A lézerteljesítmény és a vágási sebesség pontos szabályozására van szüksége, hogy elkerülje a túlzottan nagy hőhatás-zónát.

 

3. Magas olvadáspont/forráspont: Nagyobb energiasűrűségű lézersugárra van szükségünk. Általában szálas lézert kell választanunk, és a fókuszpont átmérőjét 0,1-0,3 mm között kell szabályoznunk.

 

4. A vágás minőségi előnyei: A plazmavágással és vízsugaras vágással ellentétben a lézerrel vágott titán anyagok sima keresztmetszetű- és nagy merőlegességgel rendelkeznek. Köszörülés nélkül is megfelelnek a nagy-precíziós alkatrészek követelményeinek.

 

 

1. Anyag előkezelése és rögzítése

Vágás előtt távolítsa el az olajfoltokat és az oxidréteget a titán anyag felületéről, hogy elkerülje a vágás minőségét befolyásoló szennyeződéseket.

Vágás közben használjon vákuum-adszorpciót vagy speciális rögzítéseket, hogy a munkadarabot szilárdan a helyén tartsa, hogy megakadályozza a termikus deformációt a méreteltérések miatt.

 

2. Differences Between Thick Plate and Thin Plate Cutting

Vékony lemezek (＜3 mm): Növelje a vágási sebességet, csökkentse a lézerteljesítményt, és minimalizálja a hővel{1}}érintett zónát. Alkalmas lehet precíziós alkatrészfeldolgozásra (orvosi implantátumok).

Vastag lemezek (＞10 mm): Növelni kell a lézerteljesítményt, kombinálva az impulzus üzemmóddal a szegmentális és többszörös vágáshoz. Mindeközben növelnünk kell a segédgáz nyomását, hogy biztosítsuk a teljes salakürítést.

 

 

Problémák	Okai	Megoldások
Vágóélek oxidációja és elszíneződése	A segédgáz nem megfelelő tisztasága/alacsony nyomása	Használjon nagy-tisztaságú argont; növelje a gáznyomást
Sorja a vágáson	Fókuszhelyzet eltérés/túl nagy sebesség	Kalibrálja a fókuszpontot; csökkentse a vágási sebességet
Túlságosan nagy hőhatás{0}}zóna	Túl nagy lézerteljesítmény/túlságosan lassú sebesség	Optimalizálja a teljesítmény{0}}sebesség illesztését; használjon impulzuslézert
A lemez deformációja	Hőkoncentráció/nem megfelelő befogás	Hűtési intézkedések hozzáadása; használjon több-pontos rögzítőket a rögzítéshez