Anawsterau Technegol Ac Atebion Ar Gyfer Torri Platiau Trwchus â Laser

Gyda datblygiad parhaus technoleg gweithgynhyrchu diwydiannol, mae torri laser wedi cael ei ddefnyddio'n helaeth ym maes prosesu metel oherwydd ei fanteision o gywirdeb uchel, effeithlonrwydd uchel a phrosesu digyswllt. Fodd bynnag, mae technoleg torri laser yn wynebu llawer o heriau wrth dorri platiau mwy trwchus. Nod yr astudiaeth hon yw dadansoddi'n systematig yr anawsterau technegol a gafwyd yn y broses o dorri platiau trwchus â laser a chynnig atebion cyfatebol i ddarparu arweiniad damcaniaethol a chyfeiriad technegol ar gyfer arfer diwydiannol.

Mae technoleg torri laser wedi profi datblygiad parhaus o bŵer isel i bŵer uchel ac o blât tenau i blât trwchus. Ar hyn o bryd, mae torri laser wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn gweithgynhyrchu ceir, awyrofod, adeiladu llongau a meysydd eraill. Fodd bynnag, gyda'r cynnydd mewn trwch deunydd, mae problemau torri ansawdd, effeithlonrwydd a chost yn dod yn fwy a mwy amlwg, y mae angen eu hastudio a'u datrys yn fanwl ar frys.

1.Y prif anawsterau technegol o dorri laser plât trwchus

Y broblem sylfaenol a wynebir yn y broses o dorri laser plât trwchus yw'r dirywiad sylweddol yn ansawdd y trawst gyda'r cynnydd yn y dyfnder torri. Gan y bydd y laser yn nhreiddiad deunyddiau mwy trwchus yn digwydd lawer gwaith pan fydd yr adlewyrchiad a'r gwasgariad, gan arwain at ddosbarthiad anwastad o ddwysedd ynni, sydd yn ei dro yn effeithio ar ansawdd torri. Mae astudiaethau wedi dangos, pan fydd y trwch torri yn fwy na 20mm, bydd nodweddion ffocws y trawst laser yn dirywio'n sylweddol, gan arwain at doriad eang ar waelod y lletem gul-ddiffygion siâp.

Yn ail, ni ddylid anwybyddu'r parth yr effeithir arno gan wres a gynhyrchir yn y broses torri plât trwchus. Oherwydd dargludedd thermol gwael y plât trwchus, mae'r ynni laser yn cronni y tu mewn i'r deunydd, gan arwain at ehangu'r parth yr effeithir arno gan wres, a allai ysgogi newidiadau ym microstrwythur y deunydd a chynnydd mewn straen gweddilliol. Mae data arbrofol yn dangos, wrth dorri dur carbon 30mm o drwch, y gall lled y parth yr effeithir arno wres fod hyd at 3-5 gwaith yn fwy na thorri plât tenau, gan effeithio'n ddifrifol ar briodweddau mecanyddol y deunydd.

Adlyniad slag a chynnydd garwedd arwyneb torri yn anawsterau technegol pwysig arall. Yn y broses dorri plât trwchus, mae'r metel tawdd yn anodd cael ei chwythu'n llwyr gan y nwy ategol, ac mae'n hawdd ffurfio croniad slag ar waelod y toriad. Ar yr un pryd, oherwydd y mewnbwn ynni ansefydlog, mae'r arwyneb torri yn aml yn ymddangos yn llinellau amlwg ac yn anwastad. Mae ystadegau'n dangos, pan fydd trwch y plât yn fwy na 25mm, y gall garwder Ra gwerth yr arwyneb torri gyrraedd 2-3 gwaith o dorri plât tenau.

2.Yr ateb i anawsterau technegol torri laser plât trwchus

Ar gyfer problemau ansawdd trawst, optimeiddio paramedrau laser yw'r ateb mwyaf uniongyrchol. Trwy gynyddu'r pŵer laser (fel arfer mae angen mwy na 6kW), addasu amlder pwls a chylch dyletswydd, gall wella dyfnder treiddiad ynni. Ar yr un pryd, gall y defnydd o system ganolbwyntio deinamig wireddu addasiad awtomatig y sefyllfa ffocws yn ystod y broses dorri i gynnal y dosbarthiad dwysedd ynni gorau. Mae arbrofion wedi profi y gall defnyddio laser ffibr 12kW gyda thechnoleg ffocws deinamig dorri plât dur di-staen 40mm o drwch yn effeithiol.

Wrth reoli'r parth yr effeithir arno gan wres, mae datblygu technoleg pen torri newydd yn hollbwysig. Gall defnyddio technoleg osciliad pen torri osgiliadol neu belydrau wasgaru mewnbwn gwres a lleihau gorboethi lleol. Yn ogystal, gall rheolaeth fanwl ar nwyon ategol (ee, defnyddio nitrogen gwasgedd uchel neu gymysgeddau nwy arbennig) oeri'r parth torri yn effeithiol. Mae astudiaethau wedi dangos y gall cyfuno oeri nwy a strategaethau torri ysbeidiol leihau'r parth yr effeithir arno gan wres o fwy na 40% ar gyfer aloion alwminiwm 30 mm o drwch.

Er mwyn mynd i'r afael â'r broblem slag, mae gwella'r system nwy ategol yn allweddol. Gall mabwysiadu dyluniad ffroenell nwy deuol (nwy gwasgedd uchel mewnol i gael gwared â slag a nwy amddiffynnol allanol i atal ocsideiddio) wella ansawdd torri yn sylweddol. Ar yr un pryd, gall cynllunio llwybr torri wedi'i optimeiddio a chyflwyno systemau monitro amser real (ee, synwyryddion gweledol neu fonitro acwstig) ganfod a delio â chroniad slag mewn modd amserol. Mae ymarfer yn dangos y gall y mesurau hyn leihau cyfradd gweddillion slag torri plât trwchus o fwy na 60%.