Sinterlangan metall sanoatida kesish sifati yakuniy mahsulotning ishlashi uchun juda muhimdir. Turli xil kesish usullari orasida lazerli kesish o'zining yuqori aniqligi,-kontaktsizligi va moslashuvchanligi bilan ajralib turadi.
Biroq, titan yoki nikel namat kabi g'ovakli metall materiallarni kesishda an'anaviy uzluksiz to'lqinli lazerlar haddan tashqari issiqlik kiritishiga moyil bo'lib, qirralarning erishi, qayta ishlangan qatlam shakllanishi va hatto g'ovaklarning bloklanishiga olib keladi. Bu materialning o'tkazuvchanligini, katalitik faolligini yoki filtrlash samaradorligini jiddiy ravishda buzadi.
Ushbu maqola ushbu muammoni tubdan hal qiluvchi ilg'or lazer jarayonlari va texnologiyalarini o'rganadi.
1. Ildiz sababi: Nega qirralarning erishi sodir bo'ladi?
Buning sababini tushunish yechim topishning kalitidir. Chetni eritishning mohiyati "haddan tashqari qizib ketish" dir.
Issiqlik to'planishi effekti: metall namat bir-biriga bog'langan tolalardan iborat. Uning issiqlik o'tkazuvchanligi polimer kigizga qaraganda yaxshiroq bo'lsa-da, uning uch o'lchovli g'ovakli tuzilishi issiqlik o'tkazuvchanlik yo'llaridagi uzilishlarga va qattiq metall plitalarga nisbatan past issiqlik sig'imiga olib keladi. CW lazeridan keladigan uzluksiz energiya issiqlikning kesish zonasida-materialning erish nuqtasidan oshib-bukma materialga tarqalishidan oldin tez to‘planishiga olib keladi.
Materiallar xususiyatlari: Titan va nikel ikkalasi ham reaktiv metallar bo'lib, titan kislorod va azotga yuqori yaqinlikka ega. Yuqori haroratlarda kesilgan qirralar oksidlanish va nitridlanishdan o'tib, qattiq va mo'rt birikma qatlamlarini hosil qiladi. Bu asl tola tuzilishi va g'ovakligini buzadigan erigan materialning qayta-qattiqlashishi bilan birga keladi.
2. Yechim: “Uzluksiz”dan “Impulsli”ga texnologik sakrash
Asosiy printsip - jami issiqlik kiritishini kamaytirish va material uchun etarli "sovutish vaqti" ni ta'minlash. Bunga birinchi navbatda ikkita asosiy texnologiya orqali erishiladi:
►1. Impulsli tolali lazerlarni qabul qilish - asosiy yechim
Uzluksiz to'lqinli lazerlardan farqli{0}}, impulsli lazerlar juda yuqori chastotalarda va juda qisqa muddatlarda (nanosekund, pikosekund yoki hatto femtosekund darajalarida) "lazer impulslarini" chiqaradi. Har bir impuls ablasyon yoki bug'lanishning kichik nuqtasini hosil qiladi, impulslar orasidagi intervalda material etarli darajada soviydi.
►2. Yordamchi gazni optimallashtirish - ajralmas sinergetik element
Yordamchi gaz lazerni kesishda ikki tomonlama rol o'ynaydi: erigan materialni chiqarib tashlash va kimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etish. Gazni tanlash, ayniqsa, titan va nikel namat kabi oksidlanishga moyil bo'lgan-materiallar uchun juda muhimdir.
Afzal tanlov: Yuqori{0}}tozalikdagi inert gazlar (masalan, Argon, Ar)
Funktsiya: Himoya muhitini yaratadi, yuqori haroratlarda kimyoviy reaktsiyalarning oldini olish uchun kesilgan qirrani kislorod va azotdan samarali ravishda ajratib turadi. Bir vaqtning o'zida yuqori{1}}tezlikdagi gaz oqimi bug'langan yoki minimal darajada erigan materialni cho'tkadan tezda olib tashlab, uning tolaning chetlarida qayta-cho'kishi va qotib qolishining oldini oladi.
Ehtiyotkorlik bilan foydalaning: kislorod/siqilgan havo
Uglerodli po'latni kislorod bilan kesish ekzotermik reaktsiya orqali tezlikni oshirsa-da, titan va nikel uchun u kesilgan qirraning kuchli oksidlanishiga olib keladi, sezilarli erish bilan birga qalin, mo'rt oksidli qatlam hosil qiladi va bundan qat'iyan qochish kerak.
3. Asosiy jarayon parametrlarini nazorat qilish: "Mikrojarrohlik" aniqligiga erishish
Impulsli lazer va inert gaz bilan ham, parametr sozlamalari muvaffaqiyatni aniqlaydigan oxirgi qadamdir.
►Peak Power & Impuls chastotasi: Yuqori cho‘qqi quvvati materialning samarali bug‘lanishini ta’minlaydi, shu bilan birga mos impuls chastotasi (yuqori bo‘lishi shart emas) har bir impuls uchun yetarli sovutish vaqtini ta’minlash uchun kesish tezligiga mos kelishi kerak.
►Kesish tezligi: Juda sekin tezlik haddan tashqari issiqlik kiritishiga olib keladi; to'liq bo'lmagan kesish yoki qo'pol qirralarga olib kelishi mumkin. Maqsad to'liq kirishni ta'minlagan holda maksimal tezlikni ishlatishdir.
►Fokal joylashuvi: nozikroq kesish uchun eng kichik nuqta diametri va eng yuqori energiya zichligiga erishish uchun fokusni material yuzasiga yoki uning ichiga ozgina tekislang.
►Ko‘krak va gaz oqimi tezligi: Tegishli ko‘krak diametrini tanlang va samarali himoya pardasi va samarali chiqarish qobiliyatini yaratish uchun yuqori{0}}tozalikdagi inert gazning yetarli, barqaror oqimini ta’minlang.
