1、レーザー切断機は、厚さ10mm未満の鋼板を切断するのに問題はありませんが、より厚い鋼板を切断したい場合は、5kW以上の出力を持つ高出力レーザーを支援する必要があることが多く、切断品質も大幅に削減。 高出力レーザー装置は高価であり、その出力レーザー モードはレーザー切断に適していないため、厚い鋼板を切断する場合、従来の金属レーザー切断方法は利点がありません。
2、金属レーザー切断機には、次の技術的な問題があります。
- 準定常燃焼プロセスを維持するのは難しい
実際の金属レーザー切断機の切断工程では、切断できる板厚に制限があり、これは切断前線での鉄の不安定な燃焼と密接に関係しています。 燃焼プロセスが継続するには、スリットの上部の温度が発火点に達している必要があります。 実際、酸化鉄の燃焼反応によって放出されるエネルギーだけでは、連続的な燃焼プロセスを保証することはできません。
一方で、スリットはノズルから放出される酸素流によって連続的に冷却されるため、切断前部の温度が低下します。 一方、燃焼によって形成された酸化鉄層はワークの表面を覆い、酸素の拡散を妨げます。 酸素濃度がある程度低下すると、燃焼プロセスは消滅します。
従来の収束ビームをレーザー切断に使用すると、レーザービームが表面に作用する領域は非常に小さくなります。 レーザー出力密度が高いため、ワークピースの表面温度は、レーザー放射の領域だけでなく、熱伝導によってより広い領域で発火点に達します。
ワークの表面に作用する酸素の流れの直径は、レーザービームの直径よりも大きく、これは、レーザー照射領域だけでなく、照射された光スポットの周辺でも強い燃焼反応が起こることを示しています。レーザービーム。
厚板を切断する場合、切断速度は非常に遅く、ワーク表面での酸化鉄の燃焼速度は切断ヘッドの速度よりも高速です。 燃焼が一定期間続くと、酸素濃度の低下により燃焼プロセスが消滅します。 カッティングヘッドがこの位置に移動したときにのみ、燃焼反応が再び開始されます。 切断前部での燃焼プロセスは定期的に実行されるため、切断前部での温度変動と切り込みの質の低下につながります。
- 板厚方向の酸素純度と圧力を一定に保つことが難しい
金属レーザー切断機で厚鋼板を切断する場合、酸素純度の低下も切断品質に影響を与える重要な要因です。
酸素の流れの純度は、切断プロセスに大きな影響を与えます。 酸素流の純度が 0.9% 低下すると、酸化鉄の燃焼速度が 10% 低下します。 純度が 5% 低下すると、燃焼速度は 37% 低下します。 燃焼速度の低下は、燃焼プロセス中の切断シームへのエネルギー入力を大幅に減少させ、切断速度を低下させます。
同時に、切断面の液層中の鉄の含有量が増加し、スラグの粘度が上昇し、スラグの排出が困難になります。 このようにすると、ノッチの下部に深刻なスラグが垂れ下がり、ノッチの品質が許容できなくなります。
安定した切断を維持するためには、板厚方向の切断酸素流の純度と圧力が基本的に一定であることが必要です。 従来のレーザー切断プロセスでは、板金切断の要件を満たすことができる一般的な円錐形ノズルがよく使用されますが、厚い板を切断する場合、空気供給圧力の増加に伴い、流れ場に衝撃波が形成されやすくなりますノズル。 衝撃波は切断プロセスに有害であり、酸素の流れの純度を低下させ、切開の品質に影響を与えます。
3、この問題を解決するには、一般的に 3 つの方法があります。
- 切断酸素の流れの周りに予熱炎を追加します
- 切断酸素流の周りに補助酸素流を追加
- 気流場の特性を改善するために、ノズルの内壁を合理的に設計します
HGTECH について: HGTECH は、中国におけるレーザー産業応用のパイオニアでありリーダーであり、世界的なレーザー加工ソリューションの権威あるプロバイダーです。 私たちは、インテリジェントな製造のための全体的なソリューションを提供するために、レーザーインテリジェントマシン、測定および自動化生産ライン、およびスマートファクトリー構築を包括的に配置しました。
