ستة عوامل تؤثر على القطع بالليزر

ستة عوامل تؤثر على القطع بالليزر

1. سرعة القطع

يتساءل العديد من العملاء عند استشارة آلة القطع بالليزر عن سرعة القطع. في الواقع، تتميز آلة القطع بالليزر بكفاءة عالية، وسرعة القطع هي محور اهتمام العملاء. لكن أعلى سرعة قطع لا تحدد جودة القطع بالليزر.

سريع جداسرعة القطع

أ. لا يمكن قطع المادة

ب. سطح القطع يتميز بحبيبات مائلة، والنصف السفلي من قطعة العمل ينتج بقع ذوبان.

ج. حافة القطع الخشنة

سرعة القطع بطيئة جدًا

أ. حالة ذوبان زائد مع سطح قطع خشن

ب. فجوة قطع أوسع ويتم دمج الزاوية الحادة في زوايا مستديرة

القطع بالليزر

لتحسين أداء آلة القطع بالليزر، لا تكتفِ بالسؤال عن سرعة القطع، فالإجابة غالبًا ما تكون غير دقيقة. بل زوّد MimoWork بمواصفات مادتك، وسنقدم لك إجابة أكثر دقة.

2. نقطة التركيز

نظراً لتأثير كثافة طاقة الليزر الكبير على سرعة القطع، يُعد اختيار البعد البؤري للعدسة أمراً بالغ الأهمية. يتناسب حجم بقعة الليزر بعد تركيز شعاع الليزر مع البعد البؤري للعدسة. بعد تركيز شعاع الليزر بواسطة عدسة ذات بُعد بؤري قصير، يكون حجم بقعة الليزر صغيراً جداً وكثافة الطاقة عند نقطة التركيز عالية جداً، مما يُحسّن عملية قطع المواد. إلا أن عيبها يكمن في قصر عمق التركيز، مما يُقلل من إمكانية تعديل سُمك المادة. بشكل عام، تُعدّ عدسة التركيز ذات البعد البؤري القصير أكثر ملاءمة لقطع المواد الرقيقة بسرعة عالية. أما عدسة التركيز ذات البعد البؤري الطويل، فتتميز بعمق بؤري واسع، وطالما أن كثافة الطاقة كافية، فهي أكثر ملاءمة لقطع قطع العمل السميكة مثل الإسفنج والأكريليك والخشب.

بعد تحديد البعد البؤري المناسب، يُعدّ الموضع النسبي لنقطة التركيز على سطح قطعة العمل أمرًا بالغ الأهمية لضمان جودة القطع. ونظرًا لكثافة الطاقة العالية عند نقطة التركيز، فإنها غالبًا ما تكون قريبة من سطح قطعة العمل أو أسفله بقليل أثناء القطع. ومن الضروري في عملية القطع بأكملها ضمان ثبات الموضع النسبي لنقطة التركيز على قطعة العمل لضمان جودة قطع مستقرة.

3. نظام نفخ الهواء والغاز المساعد

بشكل عام، يتطلب قطع المواد بالليزر استخدام غاز مساعد، ويعتمد ذلك بشكل رئيسي على نوع الغاز المساعد وضغطه. عادةً، يُقذف الغاز المساعد بشكل محوري مع شعاع الليزر لحماية العدسة من التلوث وإزالة الخبث من أسفل منطقة القطع. بالنسبة للمواد غير المعدنية وبعض المواد المعدنية، يُستخدم الهواء المضغوط أو الغاز الخامل لإزالة المواد المنصهرة والمتبخرة، مع منع الاحتراق المفرط في منطقة القطع.

لضمان توفير الغاز المساعد، يُعد ضغط الغاز عاملاً بالغ الأهمية. عند قطع المواد الرقيقة بسرعة عالية، يلزم ضغط غاز مرتفع لمنع التصاق الخبث بمؤخرة القطع (حيث يُلحق الخبث الساخن الضرر بحافة القطع عند اصطدامه بقطعة العمل). عند زيادة سمك المادة أو بطء سرعة القطع، يجب خفض ضغط الغاز بشكل مناسب.

4. معدل الانعكاس

يبلغ طول موجة ليزر ثاني أكسيد الكربون 10.6 ميكرومتر، وهو مثالي لامتصاص المواد غير المعدنية. إلا أنه غير مناسب لقطع المعادن، وخاصةً المواد المعدنية ذات الانعكاسية العالية، مثل الذهب والفضة والنحاس والألمنيوم، وغيرها.

يلعب معدل امتصاص المادة للشعاع دورًا مهمًا في المرحلة الأولية للتسخين، ولكن بمجرد تشكيل ثقب القطع داخل قطعة العمل، فإن تأثير الجسم الأسود للثقب يجعل معدل امتصاص المادة للشعاع قريبًا من 100٪.

تؤثر حالة سطح المادة بشكل مباشر على امتصاص الشعاع، وخاصةً خشونة السطح، وتُسبب طبقة أكسيد السطح تغيرات واضحة في معدل امتصاص السطح. في عمليات القطع بالليزر، يُمكن أحيانًا تحسين أداء قطع المادة من خلال تأثير حالة سطح المادة على معدل امتصاص الشعاع.

5. فوهة رأس الليزر

إذا لم يتم اختيار الفوهة بشكل صحيح أو صيانتها بشكل صحيح، فمن السهل أن تُسبب التلوث أو التلف، أو بسبب عدم استدارة فوهة الفوهة أو الانسداد الموضعي الناتج عن تناثر المعدن الساخن، ستتشكل تيارات إيدي في الفوهة، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في أداء القطع. في بعض الأحيان، لا يكون فوهة الفوهة على خط مستقيم مع الشعاع المُركز، مما يُؤدي إلى قص حافة الفوهة، مما يؤثر أيضًا على جودة قطع الحافة، ويزيد من عرض الشق، ويُسبب خللًا في حجم القطع.

بالنسبة للفوهات، هناك قضيتان يجب الاهتمام بهما بشكل خاص

أ. تأثير قطر الفوهة.

ب. تأثير المسافة بين الفوهة وسطح قطعة العمل.

6. المسار البصري

مسار بصري لشعاع الليزر

يتم نقل الشعاع الأصلي المنبعث من الليزر (بما في ذلك الانعكاس والانتقال) من خلال نظام المسار البصري الخارجي، ويضيء سطح قطعة العمل بدقة بكثافة طاقة عالية للغاية.

يجب فحص العناصر البصرية لنظام المسار البصري الخارجي وضبطها بانتظام لضمان وصول شعاع الضوء إلى مركز العدسة وتركيزه في نقطة صغيرة عند تشغيل شعلة القطع فوق قطعة العمل، مما يضمن قطعًا عالي الجودة لقطعة العمل. في حال تغير موضع أي عنصر بصري أو تلوثه، تتأثر جودة القطع، وقد يتعذر إتمامه.

عدسة المسار البصري الخارجي ملوثة بالشوائب في تدفق الهواء، وملتصقة بجزيئات متناثرة في منطقة القطع، أو أن العدسة غير مبردة بما يكفي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها ويؤثر على نقل طاقة الشعاع. ويؤدي ذلك إلى انحراف مسار الضوء، مما يؤدي إلى عواقب وخيمة. كما أن ارتفاع درجة حرارة العدسة سيؤدي إلى تشوه بؤري، بل ويعرض العدسة نفسها للخطر.

تعرف على المزيد حول أنواع وأسعار ماكينات القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون


وقت النشر: ٢٠ سبتمبر ٢٠٢٢

أرسل رسالتك إلينا:

اكتب رسالتك هنا وأرسلها لنا