نحوه بهبود دقت پردازش برش لیزری

دقت برش لیزری اغلب بر کیفیت فرآیند برش تاثیر می گذارد. در صورت انحراف دقت دستگاه برش لیزری، کیفیت محصول برش داده شده فاقد صلاحیت خواهد بود. بنابراین، چگونگی بهبود دقت دستگاه برش لیزر مسئله اصلی برای متخصصان برش لیزر است.

1. برش لیزری چیست؟
برش لیزری فناوری است که از پرتو لیزر با چگالی بالا به عنوان منبع حرارت استفاده می کند و برش را با حرکت نسبی با قطعه کار انجام می دهد. اصل اساسی آن این است: یک پرتو لیزر با چگالی بالا توسط لیزر ساطع می شود و پس از متمرکز شدن توسط سیستم مسیر نوری، به سطح قطعه کار تابش می یابد، به طوری که دمای قطعه کار فوراً به یک افزایش می یابد. دمای بالاتر از نقطه ذوب بحرانی یا نقطه جوش. در عین حال، تحت تأثیر فشار تابش لیزر، محدوده معینی از گاز پرفشار در اطراف قطعه کار تولید می شود تا فلز ذوب شده یا تبخیر شده را منفجر کند و پالس های برش را می توان به طور مداوم در یک بازه زمانی مشخص تولید کرد. همانطور که موقعیت نسبی تیر و قطعه کار حرکت می کند، در نهایت یک شکاف برای رسیدن به هدف برش ایجاد می شود.
برش لیزری بدون برش، چروک و دقت بالایی دارد که بهتر از برش پلاسما است. برای بسیاری از صنایع تولیدی الکترومکانیکی، سیستم‌های برش لیزری مدرن با برنامه‌های میکرو کامپیوتری می‌توانند به راحتی قطعات کار با اشکال و اندازه‌های مختلف را برش دهند، بنابراین آنها اغلب بر فرآیندهای پانچ و قالب‌پرس ترجیح داده می‌شوند. اگرچه سرعت پردازش آن کمتر از دای پانچ است، اما قالب ها را مصرف نمی کند، نیازی به تعمیر قالب ندارد و در زمان جایگزینی قالب ها صرفه جویی می کند و در نتیجه باعث صرفه جویی در هزینه های پردازش و کاهش هزینه های محصول می شود. بنابراین در کل مقرون به صرفه تر است.

2. عوامل موثر بر دقت برش
(1) اندازه نقطه
در طول فرآیند برش دستگاه برش لیزر، پرتو نور توسط عدسی سر برش به یک کانون بسیار کوچک متمرکز می شود، به طوری که تمرکز به چگالی توان بالایی می رسد. پس از فوکوس شدن پرتو لیزر، یک نقطه تشکیل می شود: هر چه نقطه بعد از متمرکز شدن پرتو لیزر کوچکتر باشد، دقت پردازش برش لیزر بالاتر است.
(2) دقت میز کار
دقت میز کار معمولا تکرارپذیری پردازش برش لیزری را تعیین می کند. هرچه دقت میز کار بیشتر باشد، دقت برش بالاتر است.
(3) ضخامت قطعه کار
هر چه قطعه کار مورد پردازش ضخیم تر باشد، دقت برش کمتر و شکاف بزرگتر می شود. از آنجایی که پرتو لیزر مخروطی است، شکاف نیز مخروطی است. شکاف یک ماده نازک تر بسیار کوچکتر از شکاف مواد ضخیم تر است.
(4) مواد قطعه کار
مواد قطعه کار تأثیر خاصی بر دقت برش لیزری دارد. در شرایط برش یکسان، دقت برش قطعات کار از مواد مختلف کمی متفاوت است. دقت برش صفحات آهنی بسیار بالاتر از مواد مسی است و سطح برش صاف تر است.

3. فناوری کنترل موقعیت فوکوس
هر چه عمق کانونی لنز فوکوس کمتر باشد، قطر نقطه کانونی کمتر است. بنابراین، کنترل موقعیت فوکوس نسبت به سطح مواد برش بسیار مهم است که می تواند دقت برش را بهبود بخشد.

4. فن آوری برش و سوراخ
هر تکنولوژی برش حرارتی، به جز موارد معدودی که می تواند از لبه صفحه شروع شود، به طور کلی نیاز به سوراخ کوچکی در صفحه دارد. قبلاً در دستگاه کامپوزیت مهر زنی لیزری ابتدا از پانچ برای سوراخ کردن یک سوراخ استفاده می شد و سپس از لیزر برای شروع برش از سوراخ کوچک استفاده می شد.

5. طراحی نازل و فن آوری کنترل جریان هوا
هنگام برش لیزری فولاد، اکسیژن و پرتو لیزر متمرکز از طریق نازل به مواد برش خورده شلیک می شود، بنابراین یک پرتو جریان هوا تشکیل می شود. الزامات اساسی برای جریان هوا این است که جریان هوای ورودی به برش باید زیاد و سرعت آن بالا باشد، به طوری که اکسیداسیون کافی بتواند واکنش گرمازایی کامل ماده برش را نشان دهد. در عین حال، تکانه کافی برای بیرون راندن مواد مذاب وجود دارد.