Analyse von vier Faktoren, die die Schnittqualität von Laserschneidmaschinen beeinflussen

Im Vergleich zu herkömmlichen Autogen-, Plasma- und anderen Schneidverfahren hat das Laserschneiden die Vorteile einer schnellen Schnittgeschwindigkeit, eines schmalen Schlitzes, einer kleinen Wärmeeinflusszone, einer guten Vertikalität der Schlitzkante, einer glatten Schneidkante und vieler Arten von Materialien, die mit dem Laser geschnitten werden können . Die Laserschneidtechnologie ist in den Bereichen Automobile, Maschinen, Elektrizität, Hardware und Elektrogeräte weit verbreitet.

Mehrere Schlüsseltechnologien der Laserschneidmaschine sind die umfassende Technologie der Licht-, Maschinen- und Stromintegration. Bei einer Laserschneidmaschine wirken sich die Parameter des Laserstrahls, die Leistung und Präzision der Maschine und des CNC-Systems direkt auf die Effizienz und Qualität ausLaser schneiden. Die Schnittgenauigkeit ist das erste Element, um die Qualität der CNC-Laserschneidmaschine zu beurteilen. Welche Faktoren beeinflussen also die Schnittqualität von Laserschneidmaschinen?
Zu den Faktoren, die die Schnittqualität von Laserschneidmaschinen beeinflussen, gehören Schnittgeschwindigkeit, Fokusposition, Hilfsgas, Laserausgangsleistung und Werkstückeigenschaften usw., die im Folgenden detailliert analysiert werden.
1. Einer der Faktoren, die die Schnittqualität von Laserschneidmaschinen beeinflussen: Laserausgangsleistung;
Die Laserschneidmaschine erzeugt Energie aus dem Laserstrahl, der durch die kontinuierliche Welle ausgegeben wird. Die Größe der Laserleistung und die Auswahl des Modus beeinflussen die Schnittqualität. Im tatsächlichen Betrieb wird sie normalerweise auf eine höhere Leistung eingestellt, um den Anforderungen beim Schneiden dickerer Materialien gerecht zu werden. Das Strahlmuster (die Verteilung der Strahlenergie über den Querschnitt) ist an dieser Stelle wichtiger. Am Brennpunkt wird eine höhere Leistungsdichte erzielt, und unter der Bedingung einer geringeren als hohen Leistung wird eine bessere Schnittqualität erzielt. Das Muster ist während der effektiven Betriebslebensdauer des Lasers nicht konsistent. Der Zustand der Optik, geringfügige Änderungen in der Laserbetriebsgasmischung und Strömungsschwankungen können den Modenmechanismus beeinflussen.
2. Der zweite Faktor, der die Schnittqualität beeinflusstLaser schneidenMaschine: Einstellung der Fokusposition;
Die relative Lage des Brennpunkts und der Werkstückoberfläche ist besonders wichtig, um die Qualität des Schnitts sicherzustellen. In den meisten Fällen liegt die Fokuslage knapp an der Oberfläche des Werkstücks oder beim Schneiden leicht unter der Oberfläche. Während des gesamten Schneidvorgangs ist die Gewährleistung einer konstanten relativen Position des Fokus und des Werkstücks eine wichtige Voraussetzung für eine stabile Schnittqualität. Bei besserer Fokuslage ist die Schnittfuge kleiner, die Effizienz höher und durch die höhere Schnittgeschwindigkeit lassen sich bessere Schnittergebnisse erzielen. In den meisten Anwendungen wird der Strahlfokus auf knapp unterhalb der Düse eingestellt. Der Abstand zwischen der Düse und der Oberfläche des Werkstücks beträgt im Allgemeinen etwa 1,5 mm.
Nachdem der Laserstrahl fokussiert ist, ist die Punktgröße proportional zur Brennweite der Linse. Nachdem der Strahl durch eine Linse mit kurzer Brennweite fokussiert wurde, ist die Punktgröße klein und die Leistungsdichte am Brennpunkt hoch, was für das Materialschneiden sehr vorteilhaft ist; Der Nachteil ist, dass die Schärfentiefe sehr kurz ist und der Einstellspielraum gering ist. Geeignet zum Hochgeschwindigkeitsschneiden dünner Materialien. Das lange Teleobjektiv hat eine größere Brennweite und eine ausreichende Leistungsdichte, die besser zum Schneiden dicker Werkstücke geeignet ist.
3. Der dritte Faktor, der die Schnittqualität der Laserschneidmaschine beeinflusst: Schnittgeschwindigkeit;
Die Schnittgeschwindigkeit des Materials ist proportional zur Leistungsdichte des Lasers, d. h. eine Erhöhung der Leistungsdichte erhöht die Schnittgeschwindigkeit. Die Schnittgeschwindigkeit ist umgekehrt proportional zur Dichte (spezifisches Gewicht) und der Dicke des zu schneidenden Materials. Wenn andere Parameter unverändert bleiben, sind die Faktoren zur Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit: Erhöhung der Leistung (innerhalb eines bestimmten Bereichs, z. B. 500–2.000 W); Verbesserung des Strahlmodus (z. B. vom Modus höherer Ordnung zum Modus niedriger Ordnung bis TEM00); Reduzieren Sie die Größe des fokussierten Punkts (z. B. Verwendung eines Objektivs mit kurzer Brennweite zum Fokussieren); Schneiden von Materialien mit niedriger Anfangsverdampfungsenergie (wie Kunststoff, Plexiglas usw.); Schneiden von Materialien mit geringer Dichte (wie Weißkiefer usw.); Schneiden dünner Materialien.
4. Der vierte Faktor, der die Schnittqualität beeinflusstLaser schneidenMaschine: Hilfsgasdruck;
Das Schneiden von Materialien durchLaser schneidenMaschine erfordert die Verwendung von Hilfsgas, und der Gasdruck ist ein äußerst wichtiger Faktor. Das Hilfsgas wird koaxial zum Laserstrahl ausgestoßen, schützt die Linse vor Verschmutzung und bläst die Schlacke am Boden des Schnittbereichs weg. Verwenden Sie bei nichtmetallischen Materialien und einigen metallischen Materialien Druckluft oder Inertgas, um geschmolzene und verdampfte Materialien zu verarbeiten und gleichzeitig ein übermäßiges Verbrennen im Schnittbereich zu unterdrücken.
Für die meisten Metalllaserschneiden wird aktives Gas (solange es O2 ist) verwendet, um eine oxidative exotherme Reaktion mit dem heißen Metall zu bilden. Dieser Teil der Zusatzwärme kann die Schnittgeschwindigkeit um 1/3 bis 1/2 erhöhen. Beim Schneiden von dünnen Materialien mit hoher Geschwindigkeit ist ein höherer Gasdruck erforderlich, um zu verhindern, dass Schlacke auf der Rückseite des Schnitts haften bleibt (heiße haftende Schlacke auf dem Werkstück kann auch die Schnittkante beschädigen). Wenn die Materialdicke zunimmt oder die Schnittgeschwindigkeit langsam ist, sollte der Gasdruck entsprechend reduziert werden. Um ein Einfrieren der Kunststoffschneide zu verhindern, sollte besser mit einem geringeren Gasdruck geschnitten werden.