قطع الألومنيوم بالليزر هو قدرة تصنيع قوية، ولكنه يتطلب تقنيات متخصصة للغاية بسبب انعكاسية المواد العالية والقيادة الحرارية الاستثنائية.هذه الخصائص تتطلب التحكم الدقيق في المعلمات وإعداد الأجهزة الصحيحة لتحقيق نظيفةقطع خالية من القمامة.
يحدد هذا الدليل المفصل سبع خطوات حاسمة لتحقيق أقصى قدر من جودة القطع وكفاءتها عند العمل مع الألومنيوم.
أساس القطع الناجح يكمن في مرحلة CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر). التحضير الدقيق يقلل من نفايات المواد ويضمن دقة الجزء النهائي.
النظر |
تفاصيل |
التأثير |
---|---|---|
سمك المادة |
يحدد مباشرة قوة الليزر وعدد الممرات المطلوبة. |
يؤثر على وقت الدورة وارتداء الآلة. |
تعويض كيرف |
احتساب الحافة (المواد التي تم إزالتها عن طريق القطع) في تحويلات التصميم الخاصة بك للحفاظ على التسامح الأبعاد. |
يضمن حجم الجزء النهائي الدقيق. |
الحد الأدنى لحجم الميزة |
تأكد من أن الميزات الداخلية (الثقوب ، الفتحات) كبيرة بما فيه الكفاية بالنسبة لعرض الحافة لمنع الإفراط في التسخين والتشوه. |
أمر حاسم للسلامة الهيكلية ومنع التجاعيد |
تحسين العش |
رتب الأجزاء بشكل فعال على الورقة لتحقيق أقصى استغلال للمواد وتقليل الخردة. |
يخفض تكاليف المواد. |
إعداد الملفات |
استخدم تنسيقات قياسية في الصناعة مثل DXF أو DWG ، وضمان أن تكون جميع الخطوط خطوط متعددة مغلقة. |
يمنع أخطاء القراءة أثناء تحميل الآلة. |
خصائص الألومنيوم تفرض استخدام إلزامي لتكنولوجيا الليزر المتخصصة
-
قطاع ليزر الألياف:هذه التقنيةمطلوببالنسبة للألومنيوم. توفر الليزر المصنوعة من الألياف شعاعاً بطول موجة أقصر (عادة 1.06 ميكرو متراً) يمتصه الألومنيوم بكفاءة أكبر بكثير من طول الموجة الأطول لليزر ثاني أكسيد الكربون (10.6 ميكرو متراً).هذا يقلل من التحدي الرئيسي للإنعكاس.
-
السبائك الشائعة: 6061(غرض عام ، قوة عالية ، قابلية لحام جيدة) و5052(مقاومة عالية للتآكل والقدرة على التشكيل).
-
سمك:الألومنيوم ذو الحجم الأدنى (حتى 3-4 ملم) قابلة للتحكم بشكل كبير. تتطلب الأوراق الأكثر سماكة طاقة أعلى بكثير وبسرعات أبطأ.
الإعداد الميكانيكي الدقيق أمر بالغ الأهمية لإدارة العملية الحرارية المكثفة.
-
عدسة التركيز:اختر عدسة ذات الطول البؤري المناسب لتركيز أقصى قدر من الطاقة على سطح المادة.
-
وضع الفوهة:يجب تعيين مسافة الوقوف (المسافة بين طرف الفوهة والمواد) بدقة (عادة 0.5 ∼ 1 ملم) لضمان طرد فعال للمواد المنصهرة.
-
نظام الغاز المساعد (النيتروجين): النيتروجينهو الغاز المساعد المفضل عالمياً للألومنيوم، المستخدم في الضغط العالي. إنه يؤدي وظيفتين حاسمتين:
- طرد:إنه ينفجر الألومنيوم المنصهر من الحفرة على الفور، مما يمنع بركة الذوبان العاكسة من تعطيل الشعاع.
- غير أكسدة:يوفر جوًا غير فعال ، مما ينتج حافة صافية ومشرقة وخالية من الأكسدة.
يتم تحقيق قطع الألومنيوم الناجح من خلال تحسين مدخل الطاقة للتغلب على الانعكاسية والسرعة لإدارة تراكم الحرارة.
المعلم |
استراتيجية تحسين |
المنطق التقني |
---|---|---|
طاقة الليزر |
استخدم قوة عالية لإنشاء بسرعة والحفاظ على بركة صهر. |
قوة بداية عالية مطلوبة للتغلب على انعكاس السطح. |
سرعة القطع |
الحفاظ على نافذة سرعة محددة: سريعة بما فيه الكفاية للحد من المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) ، ولكن بطيئة بما فيه الكفاية لضمان الاختراق. |
البطء جداً يؤدي إلى ذوبان/حرق مفرط؛ السرعة جداً تسبب قطع غير كاملة. |
موقع النقطة التركيزية |
بالنسبة للألومنيوم الأكثر سمكاً ، فإن التركيز قليلاً تحت السطح (-1 إلى -2 ملم) يحسن اختراق القطع وإزالة القمامة. |
هذه التقنية توسع بقعة الحزمة على سطح المادة مع تركيز الطاقة القصوى أقل قليلا. |
تردد النبض |
لليزر الألياف عالية الطاقة، باستخداموضع النبضاتغالبا ما تكون مفيدة، لأنها توفر انفجارات الطاقة العالية. |
قوة الذروة العالية تساعد على اختراق الطبقة السطحية العاكسة الأولية وتضمن اختراق أعمق. |
لا تمضي أبداً في عملية تشغيل كاملة دون التحقق من صحة المعلمات على قطعة خردة من نفس المادة.
-
تشغيل العينة:تنفيذ شكل هندسي صغير ومعقد أو نمط على قطعة خردة.
-
فحص الجودة:تحقق من قطع المؤشرات الرئيسية للجودة:
-
ضبط:بناءً على الملاحظات ، قم بتعديل المعلمات بشكل متكرر. إذا حدثت الحطام ، فاكبر ضغط الغاز أو السرعة قليلاً. إذا كان القطع غير كامل ، فقلل من السرعة أو زيادة القوة قليلاً.
بمجرد تأكيد المعلمات، تأمين المواد وتنفيذ البرنامج.
-
مراقبة مستمرة:لا تبتعد. راقب رأس القطع وفتح القطع باستمرار. ابحث عن إشعال غير متسق أو رذاذ أو تشويه المادة بسبب تراكم الحرارة.
-
تخفيف الانحراف:بالنسبة للأجزاء الضخمة والرقيقة، يمكن أن تسبب الحرارة الناتجة عن القطع الطويلة تشويهًا. إذا أمكن، استخدم مفاصل صغيرة أو علامات التبويب في التصميم لتحقيق الاستقرار في الجزء حتى بعد المعالجة.
حتى أفضل قطع بالليزر يتطلب في كثير من الأحيان إتمام بسيط لتحقيق جزء مثالي.
-
إزالة الحفر:قم بإزالة أي بقايا صغيرة أو حفرة على الحواف بعناية باستخدام أدوات دوارة، أو إنهاء تهز، أو أدوات يدوية.
-
التنظيف:استخدم المذيبات المناسبة لإزالة بقايا العملية أو الزيوت أو أي أكسدة سطحية ناتجة عن العملية الحرارية.
-
التفتيش النهائي:تحقق من أن جميع الأبعاد تلبي التسامحات المطلوبة باستخدام أدوات القياس الدقيقة مثل المسامير والميكرومترات.
-
التشطيب:تطبيق الطلاء التجميلي أو الوقائي المطلوب، مثل التشطيب (أكثر شيوعًا للألومنيوم) أو طلاء المسحوق.
تؤكد هذه العملية المثلى على الحاجة إلى ليزر الألياف، والدور الحاسم للنيتروجين عالي الضغط، والتكرار الدقيق للمعلمات -التمييزات الحقيقية عند قطع الألومنيوم بنجاح.