Procesni parametri za lasersko rezanje

Brojni parametri utječu na proces laserskog rezanja, neki ovise o tehničkim performansama laserskog izvora dok su drugi promjenjivi. Današnji fokus je na procesnim parametrima koji utiču na snop i žarišnu tačku u laserskom rezanju:

 

Princip laserskog rezanja

 

Lasersko rezanje uključuje fokusiranje lasera-velike snage na površinu radnog komada kako bi se on otopio ili ispario. Uz pomoć plina za rezanje, rastopljena šljaka se otpuhuje dok rezna glava prelazi površinu radnog komada, formirajući urez koji odvaja materijal.

 

Izlazna snaga lasera i način rada

 

1. Izlazna snaga lasera

Izlazna snaga lasera direktno utiče na performanse mašine za lasersko sečenje. Generalno, kako se debljina ploče povećava, potrebna je veća snaga lasera. Za rezanje istog materijala na istoj debljini, veća izlazna snaga lasera omogućava veće brzine rezanja i glatkije rubove rezanja. Međutim, kada se odredi izlazna snaga, brzina rezanja mora biti optimizirana za određeni materijal i debljinu kako bi se postigli najbolji rezultati. I pretjerano velike i pretjerano male brzine mogu negativno utjecati na rezultate laserskog rezanja.

 

2. Laser Output Mode

 

Distribucija kvaliteta laserskog zraka je kategorizirana u jedno-način i više{1}}način. Jednostruki- način rada se javlja kada se gustina energije zraka koncentriše u jednoj fokusnoj tački, dok više- način postoji kada dvije ili više tačaka pokazuju maksimalnu gustinu energije. U aplikacijama za sečenje, fokusirana tačka značajno utiče na kvalitet rezanja. Jednomodni laseri{7}}imaju finije jezgro vlakana, superioran kvalitet zraka u poređenju sa više{8}}modnim laserima i Gausovu raspodjelu energije sa vršnom gustinom u centru. Trodimenzionalni prikaz{10}} podsjeća na oštar, zaobljen vrh.

 

Višemodni laseri imaju deblju vlaknastu jezgru, što rezultira nižim kvalitetom snopa u poređenju sa laserima s jednim{0}} modom. Njihova distribucija energije je ujednačenija po cijeloj tački, sa trodimenzionalnom slikom-slikom na obrnutu čašu. Strmina ivica ukazuje na to da je višemodna distribucija znatno strmija od distribucije sa jednim modom.

 

Jedno-laseri se ističu u obradi tankih listova, dok laseri sa više{1}}načina rade bolje na debljim materijalima. Poređenje ova dva nije smisleno jer predstavljaju različite konfiguracije laserskih vlakana-slično kao i vozila: limuzine odgovaraju autoputevima, dok SUV vozila-su terenski tereni. Ipak, limuzine mogu da prelaze planine, a SUV vozila mogu da se krećuputevi.Stoga, odabir jednog-načina ili više{1}}načina u potpunosti ovisi o specifičnim zahtjevima obrade krajnjeg-korisnika.

 

Veličina fokusa, dubina fokusa i pozicija fokusa

 

1. Veličina fokusa i dubina fokusa

 

Kod laserskog rezanja, pozicija fokusa značajno utiče na rezultate rezanja. Različiti materijali ili debljine zahtijevaju odgovarajuće pozicije fokusa tokom laserskog rezanja.

 

Kod laserskog rezanja, veličina žarišne tačke i dubina fokusa su ključni faktori koji utiču na kvalitet i efikasnost rezanja. Objektiv sa kratkim-fokusom proizvodi relativno mali prečnik tačke i kratku dubinu fokusa, što rezultira velikom gustinom snage u fokusnoj tački. Ovo olakšava-brzo rezanje tankih materijala sa vrhunskom preciznošću. Suprotno tome, sočivo sa dugim{5}}fokusom daje veći prečnik žarišne tačke, ali veću dubinu fokusa. Pod uslovom da se održava dovoljna gustina snage, ova konfiguracija je pogodnija za rezanje debljih radnih komada.

 

2. Tipičan odnos između pozicije fokusa i površine rezanja

 

Prilikom rezanja tankih ploča fokus je općenito pozicioniran na površini radnog komada. Za debele ploče, fokus obično prodire u približno 1/3 do 1/4 debljine ploče, nalazeći se unutar negativnog opsega defokusa. Prilikom rezanja ugljičnog čelika fokus je pozicioniran iznad površine ploče. Kako se debljina ploče povećava, fokus se sve više udaljava od površine, nalazeći se unutar raspona pozitivnog defokusa.