Karbondioksit lazerle kesme teknolojisi, Çin'in endüstriyel üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır ve yüksek hızda kesme ve kalın çelik levha kesme teknolojisi alanında hala büyük bir potansiyele sahiptir.Lazerle kesme işlemi temel olarak füzyon kesme, buharlaşma kesme, oksidasyon eritme ve kontrol kırılmasını içerir.Dört sürecin her birinin ilkelerini ve özelliklerini tartışalım.
Eriyik kesme
Füzyon kesme, malzemeyi bir lazer ışınıyla ısıtmak için kullanılır.Lazer ışınının güç yoğunluğu belirli bir değeri aştığında, malzemenin ışınlanmış kısmı dahili olarak buharlaşmaya başlayacak ve böylece çok küçük bir delik oluşturacaktır.Bu tür delikler, lazerin enerjisini daha da emerek koruduğu metal duvarları eritir.Aynı zamanda kiriş doğrultusunda yardımcı hava akımı, erimiş malzemeyi delik etrafına taşır.İş parçası hareket ettikçe metal yüzeyde bir yarık kesilebilir.
Buharlaşma kesimi
Buharlaşma ile kesme, füzyon kesmeye göre daha yüksek bir lazer ışını gücü gerektirir.Böyle bir kiriş altında kesilen malzeme erimeden doğrudan kaynama noktasına ulaşabilir.Bu şekilde, malzeme, gözenekler oluşturmak için erimiş parçacıkları uzaklaştıran ve döküntüleri temizleyen bir buhar durumunda kaybolabilir.Buharlaşma sırasında, malzemenin yaklaşık yüzde 40'ı buhar olarak kaybedilirken, bir diğer yüzde 60'ı damlacıklar şeklindeki hava akımı tarafından uzaklaştırılır ve bunlar daha sonra ejekta olarak yarığın altından üflenir.İşleme sürecinde ahşap ve karbon gibi erimeyen birçok malzeme ile karşılaşılabilen bu kesim işlemi ile işlenebilmektedir.
Oksidasyon erimesi
Füzyon kesimi, yardımcı akış olarak oksijen gibi reaktif gazlar kullanılarak yapılır.Keserken malzemenin yüzeyi lazer ışınının ışınlaması altında tutuşma noktası sıcaklığına kadar ısıtılır ve ardından oksijen ile yoğun yanma reaksiyonu meydana gelir ve büyük miktarda ısı açığa çıkar.Bu ısı, malzemeyi ısıtarak içinde buharla dolu küçük delikler oluşturur ve delikleri çevreleyen metal duvarları eritir.
Oksijende metalin yanma hızı, yanma malzemesinin cürufa aktarılmasıyla kontrol edilir, çünkü yanma hızı, oksijenin cüruftan ateşleme cephesine ne kadar hızlı yayıldığı ile doğrudan belirlenir.Oksijen akış hızı ne kadar yüksekse, yanma reaksiyonu o kadar yoğun ve cüruf giderme ne kadar hızlı olursa, kesme hızı o kadar yüksek olabilir.Kuşkusuz, oksijen akış hızı ne kadar yüksekse, o kadar iyidir, çünkü çok hızlı akış hızı, yarık çıkışta reaksiyon ürününün, yani metal oksidin, kesme kalitesi için çok kötü olan hızlı soğumasına yol açabilir.
Bu kesme işleminde metal, biri lazer ışınlamasından, diğeri oksijenin metalle kimyasal reaksiyonundan olmak üzere iki ısı kaynağı ile eritilir.Çeliği kesmek için gereken toplam enerjinin yaklaşık% 60'ının oksidasyon reaksiyonu ile açığa çıktığı tahmin edilmektedir.Bu nedenle, mükemmel bir eşleşme elde etmek için oksijenin yanma hızı ve lazer ışınının hareket hızı tam olarak hesaplanmalıdır.Oksijen, lazer ışınının hareketinden daha hızlı yanarsa, yarık geniş ve pürüzlü görünür.Lazer ışını oksijen yanıklarından daha hızlı hareket ederse, ortaya çıkan yarık dar ve pürüzsüzdür.
Kırığın kontrolü
Kontrollü kırılma, lazer ışını ısıtması ile malzemenin yüksek hızlı, kontrollü bir şekilde kesilmesidir.Bu işlem, ısı ile kolayca parçalanan kırılgan malzemeler için çok etkilidir.Spesifik işlem şudur: Lazer ışını, kırılgan malzemenin küçük bir alanını ısıtmak için kullanılır, bu da büyük bir termal gradyan ve alanda ciddi mekanik deformasyona neden olarak malzemede çatlakların oluşmasına neden olur.Isıtma eğimi dengeli olduğu sürece, lazer ışını çatlakları ihtiyaç duyulan herhangi bir yönde yönlendirebilir.
Bu tür kontrollü kırılma kesiminin, keskin Açı ve köşe kenarı kesme dikişini kesmek için uygun olmadığını belirtmek gerekir.Büyük boy kapalı şekli keserek başarılı olmak kolay değildir.Kontrol kırılma kesme hızı hızlıdır, çok yüksek güce ihtiyaç duymaz, aksi takdirde iş parçası yüzeyinin erimesine, dikiş kenarının tahrip olmasına neden olur.Ana kontrol parametreleri lazer gücü ve nokta boyutudur.
