Mesin pemotong laser adalah revolusi teknologi dalam pemrosesan lembaran logam dan salah satu cara umum pemrosesan lembaran logam saat ini. Mesin pemotong laser memiliki tingkat fleksibilitas yang tinggi, kecepatan potong yang cepat, efisiensi produksi yang tinggi, dan siklus produksi yang pendek, yang telah memenangkan pasar yang luas bagi pelanggan. Saat ini, sebagian besar pemrosesan di bidang pelat sedang dan tipis di pasaran menggunakan pemotong laser, yang secara luas dihormati karena efisiensi dan presisinya yang tinggi, Bahkan bidang pelat tebal telah menggantikan beberapa pasar plasma dan api. Namun, jika debugging tidak tepat, efek pemotongan dari mesin pemotong laser juga akan terpengaruh. Secara khusus, ada enam faktor yang penting untuk efek pemotongan.
1. Pengaruh kecepatan potong pada efek pemotongan
Untuk kepadatan daya laser dan material tertentu, kecepatan potong sesuai dengan rumus empiris. Selama di atas ambang batas, kecepatan potong material sebanding dengan kepadatan daya laser, yaitu, meningkatkan kepadatan daya dapat meningkatkan kecepatan potong. Kepadatan daya yang dimaksud di sini tidak hanya terkait dengan daya keluaran laser, tetapi juga dengan mode kualitas sinar. Selain itu, karakteristik sistem pemfokusan sinar, yaitu ukuran titik fokus, juga berdampak besar pada pemotongan laser. Kecepatan potong berbanding terbalik dengan densitas (berat jenis) dan ketebalan bahan yang akan dipotong.
Ketika parameter lain tetap tidak berubah, faktor untuk meningkatkan kecepatan potong adalah: meningkatkan daya (dalam kisaran tertentu, seperti 500~2000W); Tingkatkan mode sinar; Kurangi ukuran titik fokus (misalnya, fokus dengan lensa fokus pendek); Memotong bahan dengan energi penguapan awal yang rendah (seperti plastik, kaca plexiglass, dll.); Memotong bahan berdensitas rendah (seperti pinus putih); Potong bahan tipis.
Khusus untuk bahan logam, ketika variabel proses lainnya tetap konstan, kecepatan pemotongan laser dapat memiliki rentang penyesuaian relatif dan tetap mempertahankan kualitas pemotongan yang memuaskan. Rentang penyesuaian ini sedikit lebih lebar daripada potongan tebal saat memotong logam tipis. Terkadang, kecepatan potong terlalu lambat, yang akan menyebabkan permukaan ablasi bahan lelehan panas yang dibuang, membuat permukaan potongan sangat kasar.
2. Pengaruh penyesuaian posisi fokus pada kualitas pemotongan
Karena kerapatan daya laser memiliki pengaruh besar pada kecepatan potong, pemilihan panjang fokus lensa merupakan masalah penting. Setelah sinar laser difokuskan, ukuran titik sebanding dengan panjang fokus lensa. Setelah sinar difokuskan oleh lensa panjang fokus pendek, ukuran titik sangat kecil, dan kerapatan daya pada titik fokus sangat tinggi, yang menguntungkan untuk pemotongan material; Namun, kelemahannya adalah kedalaman fokus sangat pendek dan margin penyesuaian kecil, yang umumnya cocok untuk pemotongan bahan tipis berkecepatan tinggi. Karena lensa panjang fokus panjang memiliki kedalaman fokus yang lebar, lensa ini lebih cocok untuk memotong benda kerja yang tebal asalkan memiliki kerapatan daya yang cukup.
Setelah menentukan lensa panjang fokus mana yang akan digunakan, posisi relatif fokus dan permukaan benda kerja sangat penting untuk memastikan kualitas pemotongan. Karena kerapatan daya pada fokus adalah yang tertinggi, dalam banyak kasus, posisi fokus hanya pada permukaan benda kerja atau sedikit di bawah permukaan saat memotong. Dalam seluruh proses pemotongan, merupakan kondisi penting untuk memastikan bahwa posisi relatif antara fokus dan benda kerja adalah konstan untuk mendapatkan kualitas pemotongan yang stabil. Terkadang, lensa menjadi panas karena pendinginan yang buruk selama pengoperasian, yang mengakibatkan perubahan panjang fokus, yang memerlukan penyesuaian posisi fokus secara tepat waktu.
Saat fokus berada di posisi terbaik, garitannya paling kecil dan efisiensinya paling tinggi. Kecepatan potong terbaik dapat memperoleh hasil pemotongan terbaik. Pada sebagian besar aplikasi, fokus berkas cahaya diatur tepat di bawah nosel. Jarak antara nosel dan permukaan benda kerja umumnya sekitar 1,5 mm.
3. Pengaruh tekanan gas tambahan pada efek pemotongan
Umumnya, gas bantu diperlukan untuk pemotongan material, dan masalahnya terutama menyangkut jenis dan tekanan gas bantu. Umumnya, gas tambahan dan sinar laser dikeluarkan secara koaksial untuk melindungi lensa dari kontaminasi dan menghilangkan terak di bagian bawah area pemotongan. Untuk bahan non-logam dan beberapa bahan logam, gunakan udara terkompresi atau gas inert untuk menghilangkan bahan yang meleleh dan menguap, sekaligus menghambat pembakaran yang berlebihan di area pemotongan.
Untuk sebagian besar pemotongan laser logam, gas aktif (selama O2) digunakan untuk membentuk reaksi eksotermik oksidasi dengan logam panas. Panas tambahan ini dapat meningkatkan kecepatan potong sebesar 1/3~1/2.
Pada premis memastikan gas tambahan, tekanan gas merupakan faktor yang sangat penting. Saat memotong bahan tipis dengan kecepatan tinggi, diperlukan tekanan gas yang tinggi untuk mencegah terak menempel di bagian belakang potongan (terak panas akan merusak tepi potongan saat mengenai benda kerja). Ketika ketebalan material meningkat atau kecepatan pemotongan lambat, tekanan gas harus dikurangi dengan tepat. Untuk mencegah ujung tombak plastik membeku, lebih baik memotong pada tekanan gas yang lebih rendah.
Praktek pemotongan laser menunjukkan bahwa ketika gas tambahan adalah O2, kemurniannya memiliki dampak yang signifikan pada kualitas pemotongan. Penurunan kemurnian O2 sebesar 2 persen akan mengurangi kecepatan pemotongan hingga 50 persen dan menyebabkan penurunan kualitas sayatan yang signifikan.
4. Reflektifitas permukaan material
Untuk sinar inframerah jauh 10,6 mm yang dipancarkan oleh mesin pemotong laser CO2, bahan non-logam dapat menyerapnya dengan baik, yaitu memiliki daya serap tinggi; Bahan logam memiliki daya serap sinar 10,6 mm yang buruk, terutama logam emas, perak, tembaga, dan aluminium dengan reflektifitas tinggi. Umumnya, sinar laser CO2, terutama sinar gelombang kontinu, tidak cocok untuk memotong bahan tersebut. Untuk logam aluminium dan tembaga, umumnya membutuhkan lebih dari 3kW untuk membentuk daya awal yang cukup untuk mendapatkan lubang awal yang diperlukan untuk efek penetrasi. Bahan baja besi, nikel, titanium, dll. Memiliki tingkat penyerapan tertentu untuk balok CO2 10,6 mm, terutama ketika permukaan material dipanaskan hingga suhu atau film oksida tertentu, tingkat penyerapannya akan sangat meningkat, sehingga mendapatkan pemotongan yang lebih baik memengaruhi. Untuk bahan buram, absorptivitas=(1 - reflektifitas) berhubungan dengan keadaan permukaan, suhu dan panjang gelombang bahan.
Absorbansi material ke balok memainkan peran penting dalam tahap awal pemanasan, tetapi begitu lubang pada benda kerja terbentuk, efek benda hitam dari lubang membuat absorbansi material ke balok mendekati 100 persen .
Keadaan permukaan bahan secara langsung mempengaruhi penyerapan berkas cahaya, terutama kekasaran permukaan dan lapisan oksida permukaan akan menyebabkan perubahan yang jelas pada absorptivitas permukaan. Dalam praktik pemotongan laser, terkadang pengaruh keadaan permukaan material pada penyerapan sinar dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja pemotongan material.
5. Pengaruh pemotongan obor dan nozzle
Desain dan pembuatan obor pemotongan memiliki pengaruh penting untuk mendapatkan kualitas pemotongan yang baik, terutama nozzle. Jika nosel tidak dipilih atau dirawat dengan benar, mudah menyebabkan polusi atau kerusakan, atau kebulatan mulut nosel tidak baik atau percikan logam panas menyebabkan penyumbatan lokal, yang akan membentuk arus eddy di nosel, yang mengakibatkan penurunan kinerja pemotongan. Kadang-kadang, mulut nosel berbeda dari sumbu balok fokus, membentuk balok untuk memotong tepi nosel, yang juga akan mempengaruhi kualitas pemangkasan, meningkatkan lebar celah dan membuat ukuran pemotongan tidak sejajar. Untuk nosel, ada dua masalah yang harus mendapat perhatian khusus, yaitu diameter nosel dan jarak antara nosel dan permukaan benda kerja.
6. Pengaruh sistem optik eksternal
Sinar asli yang dipancarkan oleh laser ditransmisikan melalui sistem jalur optik eksternal (termasuk refleksi dan transmisi), dan secara akurat menyinari permukaan benda kerja dengan kepadatan daya yang sangat tinggi.
Elemen optik dari sistem jalur optik eksternal harus diperiksa secara teratur dan disesuaikan pada waktunya untuk memastikan bahwa ketika obor pemotongan berjalan di atas benda kerja, sinar ditransmisikan dengan benar ke pusat lensa dan difokuskan ke titik cahaya kecil untuk dipotong. benda kerja dengan kualitas tinggi. Setelah posisi elemen optik berubah atau tercemar, kualitas pemotongan akan terpengaruh, atau bahkan pemotongan tidak dapat dilakukan.
Lensa jalur optik eksternal tercemar oleh kotoran dalam aliran udara, partikel yang terciprat di area pemotongan terikat, atau lensa tidak cukup didinginkan, yang akan membuat lensa terlalu panas dan mempengaruhi transmisi energi sinar. Ini akan menyebabkan penyimpangan kolimasi jalur optik dan menyebabkan konsekuensi serius. Lensa yang terlalu panas juga akan menyebabkan distorsi fokus, dan bahkan membahayakan lensa itu sendiri.
Di atas adalah enam faktor yang mempengaruhi efek pemotongan mesin laser cutting. Dalam proses operasi yang sebenarnya, perhatian harus diberikan.
Tentang HGTECH: HGTECH adalah pelopor dan pemimpin aplikasi industri laser di China, dan penyedia resmi solusi pemrosesan laser global. Kami telah mengatur secara komprehensif peralatan laser cerdas, pengukuran dan jalur produksi otomatisasi, dan konstruksi pabrik cerdas untuk memberikan solusi menyeluruh untuk manufaktur cerdas.
