Fjölmargir þættir hafa áhrif á skurðarhraða trefjalaserskurðarvéla, sem fyrst og fremst má flokka í leysibreytur, eiginleika unnar efnis, skurðarferlisbreytur og afköst vélarinnar.

Laser færibreytur

Skurðarreglan í trefjalaserskurðarvélum felst í því að nota orkumikla leysigeisla til að bræða og skera efni. Þess vegna eru leysibreytur beinustu þættirnir sem hafa áhrif á skurðarhraða.

• Leysirafl: Fyrir sama efni og með öðrum leysibreytum haldið föstum, leiðir hærri afl til meiri orkuinntöku í vinnustykkið á tímaeiningu, sem flýtir fyrir bráðnun/gufun efnisins og eykur þar með skurðarhraða.

• Geisla gæði: Venjulega mælt með GPP gildi. Lægra BPP gildi gefur til kynna sterkari geislafókusunargetu, minni blettstærð, meiri orkuþéttleika, minna hitaáhrifasvæði og betri skurðarhraða og nákvæmni.

Einkenni unninna efnisins

• Efnistegund: Mismunandi efni sýna gjörólíka eðliseiginleika, svo sem frásogshraða, bræðslumark, varmaleiðni og gufunarhita, fyrir leysigeisla af ákveðnum bylgjulengdum.

  • Frásogshraði: Bylgjulengd leysigeisla sem ljósleiðaraskurðarvélar gefa frá sér er 1064 nm. Málmefni, sérstaklega stál og títan, gleypa leysigeisla mikið á þessari bylgjulengd. Hins vegar gleypa efni með mikla endurskinsgetu, eins og kopar og ál, tiltölulega lægri, sem krefst meiri afls eða sérstakra aðferða (t.d. sveifluskurðar) til að vinna bug á upphaflegri endurskini. Vélin krefst einnig ákveðinna aðgerða gegn endurskini.

  • Varmafræðilegir eiginleikar:

    Ál hefur góða varmaleiðni, sem veldur því að hiti dreifist auðveldlega. Því þarf meiri orkuþéttleika til að viðhalda skurði. Ryðfrítt stál hefur lakari varmaleiðni, sem gerir það að verkum að hitinn safnast betur saman og gerir það tiltölulega auðveldara að skera.

• Efnisþykkt: Þetta er einn mikilvægasti þátturinn. Þegar þykktin eykst minnkar skurðhraðinn skarpt. Þetta er vegna þess að meiri tíma þarf til að bræða og fjarlægja efni yfir allan þykktina og breiðari skurður er nauðsynlegur til að leyfa hjálpargasi að þrýsta út bráðnu gjallinu.

• Yfirborðsástand efnis: Ryð, olía, málning eða hrjúf yfirborð geta breytt frásogshraða leysigeislans og þar með haft áhrif á skurðhraða og einsleitni skurðyfirborðsins.

Skurðarferlisbreytur

• Aðstoðargas:

  • Tegund gass: Súrefni (brennslustuðningur, útverm viðbrögð, hentugur fyrir kolefnisstál), köfnunarefni (óvirkt, blæs burt bráðnu efni, kemur í veg fyrir oxun, hentugur fyrir ryðfrítt stál og ál), loft (ódýrt, notað fyrir málmlaus efni eða þunnar plötur).
  • Gasþrýstingur: Ófullnægjandi þrýstingur getur ekki fjarlægt bráðið gjall á áhrifaríkan hátt, sem leiðir til sora og bruna á bakhliðinni. Of mikill þrýstingur getur myndað hvirfla á skurðyfirborðinu, kælt skurðinn og dregið úr skilvirkni og gæðum skurðar.

• Fókusstaða: Staðsetning fókussins — fyrir ofan, fyrir neðan eða nákvæmlega á yfirborði vinnustykkisins — breytir stærð punktsins og orkudreifingu, sem hefur bein áhrif á breidd skurðarins, yfirborðsgrófleika og skurðhraða. Fyrir þykkar plötur er fókusinn venjulega stilltur á ákveðið dýpi innan vinnustykkisins til að ná betri orkudreifingu.

• Tegund og hæð stúts: Opnun stútsins og fjarlægð frá vinnustykkinu hafa áhrif á lögun og stöðugleika gasflæðissviðsins og þar með áhrif á skilvirkni gjallfjarlægingar.

Afköst vélaverkfæra

Dynamísk afköst hreyfikerfisins: Jafnvel þótt leysirinn geti skorið á miklum hraða, mun ófullnægjandi hröðun vélarinnar takmarka raunverulegan hraða við vinnslu flókinna mynstra (sérstaklega þeirra sem eru með mörgum litlum hringjum og skörpum hornum), þar sem ásarnir þurfa tíðar hröðun og hraðaminnkun.

Tengslin milli leysigeislaafls og efnisins sem verið er að skera

Sambandið milli leysigeislaafls og skurðþykktar

Eftirfarandi er gróf viðmiðun fyrir skurðhraðabil (eining: m/mín) kolefnisstáls (með súrefni) við algengar aðstæður:

Hvernig á að bæta skurðarhraða trefjalaserskurðarvéla?

Með það að markmiði að tryggja gæði skurðarins geta eftirfarandi tillögur hjálpað þér að auka skurðarhraða trefjalaserskurðarvéla.

búnaður

1. Uppfærðu leysigeislann.

   • Auka leysigeislakraftinn. Þetta er beinasta aðferðin.
   • Hámarkaðu geislagæði. Veldu leysigeisla með lægra BPP gildi. Margir þættir hafa áhrif á BPP gildi leysigeisla, en meðal þeirra leysigeisla sem eru fáanlegir í verslunum hefur geislastillingin mest bein áhrif á BPP gildið. Eins og er eru leysigeislastillingar skipt í einstillingarleysigeisla og fjölstillingarleysigeisla. Einstillingarleysigeislar dreifast í ómholunni í aðeins einum stillingu (venjulega grunnstillingu, þ.e. TEM₀₀ stillingu), með M²≈1, nálægt kjör Gauss-geisla, og afar litlum punktþvermáli (nálægt dreifingarmörkum). Þeir henta vel til að skera þunnar plötur, en samfelld afl einstillingarleysigeisla er yfirleitt lágt. Snemma einstillingarleysigeislar höfðu venjulega afl undir 1 kW. Hins vegar, með tilkomu einstillingar geislasamsetningartækni, er nú mögulegt að para saman orku margra einstillingarleysigeislaeininga í eina flutningsleiðara í gegnum geislasamsetningartæki, og ná þannig kílóvatta- eða jafnvel tíu kílóvatta-stigi afkastamiklum einstillingarleysigeisla, sem sameinar bæði mikið afl og mikil gæði. Fjölstillingarleysir breiðast út í ómholunni í mörgum stillingum (þar á meðal grunnstillingu og hærri röðunarstillingum) samtímis. Einkenni þeirra er að þeir geta auðveldlega náð mjög mikilli orku, en BPP-gildi þeirra eykst línulega með orku og geislagæði þeirra eru mun lakari en hjá einstillingarleysirum. Þeir eru aðallega notaðir til að skera þykkar plötur, þar sem mjög mikill leysirafl getur brætt málm fljótt og breiðari skurður auðveldar útbreiðslu gjalls.

2. Val á öðrum íhlutum.

   • Notið fullkomnari stúta. Tvöfaldur stút með spoiler-hönnun getur framleitt stöðugra og þéttara loftstreymi, blásið burt gjall á skilvirkari hátt og gert kleift að skera hraðar, sérstaklega þegar ryðfrítt stál er skorið með háþrýstiköfnunarefni.
   • Gakktu úr skugga um að linsurnar séu hreinar og óskemmdar. Mengaðar linsur geta dregið verulega úr skilvirkni leysigeisla. Regluleg þrif og skoðun á fókuslinsu og hlífðarlinsu eru grunnkröfur til að viðhalda grunnhraða skurðarinsunnar.
   • Sjálfvirk fókusaðgerð. Sjálfvirka fókusaðgerðin tryggir að fókuspunkturinn helst í kjörstöðu þegar skorið er úr mismunandi efnum og þykktum.
   • Gakktu úr skugga um að vélin hafi framúrskarandi hraða og hröðun. Ólíkt hefðbundnum CNC viðarfræsara er flutningskerfi trefjalaserskurðarvéla almennt léttbyggð (t.d. létt álgrindur). Þar sem þetta er snertilaus vinnsluaðferð þarf hún ekki mjög mikla snúningsstífleika. Létthönnunin gerir vélinni kleift að ná mjög miklum hreyfihraða og hröðun.

aðferð

1. Hagnýting skurðarbreyta. Mælt er með því að setja upp töflu yfir skurðarbreytur byggðar á raunverulegri vinnslureynslu til að leiðbeina vinnslunni. Ef vélin er notuð í fyrsta skipti er ráðlegt að fylgja töflunni yfir skurðarbreytur frá framleiðanda og framkvæma skurðprófanir á úrgangsefni. Með því að stilla breytur eins og hraða, gasþrýsting og brennipunkt skal fylgjast með gæðum skurðyfirborðsins og hvort einhver gjallviðloðun sé til staðar til að finna besta skurðhraða við núverandi aðstæður og setja upp endurskoðaða töflu yfir skurðarbreytur.
2. Aðlögun brennipunkts. Fyrir þunnar plötur er brennipunkturinn venjulega á yfirborðinu eða rétt fyrir neðan til að ná fram hraðvirkri götun og skurði. Fyrir þykkar plötur þarf brennipunkturinn að vera djúpt inni í efninu til að mynda nægilega orkuhalla, sem auðveldar útrás gjalls. Að finna bestu staðsetningu brennipunktsins fyrir hvert efni/þykkt er nauðsynlegt skref til að auka hraðann.

3. Val á gasi og hagræðing þrýstings. Velja skal viðeigandi hjálpargas og þrýsting út frá raunverulegum vinnsluþörfum. Hér að neðan eru nokkrar algengar hjálpargasar og þrýstingur:

   Gas Tegund	Kjarnaaðgerð	Viðeigandi efni	Einkenni skurðyfirborðs	Rekstrarkostnaður	Þrýstikröfur
   Air	Hlutaoxun, kæling, skolun	Ómálmkennt, þunnt ál/kolefnisstál	Ljósgult, lítilsháttar oxun	Mjög lágt	Miðlungs (5-16 bör)
   Súrefni (O₂)	Brennslustuðningur, útverm, skolun	Carbon stál	Grátt, hrjúft, með oxíðlagi	Miðlungs	Miðlungs-lágt (0.5-8 bör)
   Köfnunarefni (N₂)	Súrefniseinangrun, háþrýstiskolun	Ryðfrítt stál, ál, kopar	Silfurhvítt, slétt, oxíðlaust	Hár	Hátt (10-25 bör)
   Argon (Ar)	Fullkomin vörn, kemur í veg fyrir viðbrögð	Títanmálmblöndur og aðrir hvarfgjarnir málmar	Málmlitur, hágæða	Mjög há	Miðlungs þrýstingur

4. Hagnýting skurðarleiðar. Hagnýting skurðarleiðarinnar er möguleg með forritun leiðar til að lágmarka lausagangshreyfingar. Sveigjanlegt er að nota sameiginlega brúnskurð. Þegar bilið milli hluta er mjög lítið er hægt að sameina skurðarskurðinn í sameiginlega brún, sem dregur verulega úr heildarskurðarlengdinni og eykur þannig skilvirkni til muna.