Die Bedeutung des Luftdrucks während des Laserschneidens analysieren
Veröffentlichungsdatum:2019-11-13

Beim Laser-Schneidprozess hat der Druck des Hilfsmediums einen großen Einfluss auf das Ergebnis der Trennung. Der Laserschneider konzentriert das Licht in einen hochdichten Strahl, der auf die Arbeitsfläche trifft und ausreichend Wärme erzeugt, um das Material zu schmelzen. Das hochdruckige Gas, das coaxial zum Strahl verläuft, entfernt direkt das geschmolzene Metall, wodurch das Schneiden erreicht wird. Dies zeigt, dass die Laserschneidarbeiten im Wesentlichen von mechanischen Bearbeitungsverfahren auf Werkzeugmaschinen unterschieden werden. Bei der Laser-Schneidtechnik wird die Energie des Laserstrahls auf die Werkstückoberfläche abgegeben, um das Material zu schmelzen und zu verdampfen, wodurch Schneiden und Gravieren erreicht werden. Diese Methode zeichnet sich durch hohe Präzision, schnelles Schneiden, keine Einschränkungen beim Schneidmuster, automatische Materialplanung zur Materialersparnis, glatte Schnittkanten und niedrige Bearbeitungskosten aus und wird allmählich traditionelle Metallschneidgeräte verbessern oder ersetzen. Das Hilfsmedium muss einen ausreichenden Druck haben, um die während der Trennung entstandenen Abfälle vollständig zu entfernen. Bei der Bearbeitung dickerer Werkstücke sollte der Druck allgemein etwas reduziert werden, da anhaftende Rückstände die Schnittkanten beschädigen könnten. Erhöhung des Gasdrucks kann die Trenngeschwindigkeit vorzeitig steigern, aber nach Erreichen eines größeren Werts führt eine weitere Druckerhöhung stattdessen zu einer Abnahme der Trenngeschwindigkeit. Der Laserstrahlschneider konzentriert das Licht auf einen hochdichten Strahl, der auf die Arbeitsfläche trifft und ausreichende Wärme erzeugt, um das Material zu schmelzen. Gleichzeitig entfernt das mit dem Strahl koaxiale Hochdruckgas das geschmolzene Metall direkt, wodurch das Schneiden erreicht wird. Dies zeigt, dass der Laserstrahlschneidenprozess im Wesentlichen von der mechanischen Bearbeitung mit Werkzeugmaschinen unterschieden wird. Der sogenannte Laserstrahlschneiden besteht darin, die Energie des Laserstrahls auf die Werkstückoberfläche abzustrahlen, um das Material zu schmelzen und zu verdampfen, mit dem Ziel des Schneidens und Gravierens. Er zeichnet sich durch hohe Präzision, schnelles Schneiden, keine Einschränkungen bei Schnittmustern, automatische Materialoptimierung durch Layoutplanung, glatte Schnittkanten und niedrige Bearbeitungskosten aus und wird allmählich die traditionellen Metallschneidetechniken verbessern oder ersetzen. Bei hohem Hilfsdruck des Gases kann die Abnahme der Schneidgeschwindigkeit neben der verstärkten Kühlwirkung auf die Wirkzone durch die hohe Gasströmungsgeschwindigkeit auch auf die Störung der Kühlung im Laserwirkbereich durch intermittierende Stoßwellen in der Gasströmung zurückzuführen sein. Ungleichmäßige Druck- und Temperaturverteilung in der Gasströmung führt zu Dichtungsänderungen im Strömungsfeld. Solche Dichtungsgradienten verursachen Veränderungen des Brechungsindex im Feld, was die Fokussierung der Strahlenergie stört, zu einer erneuten Fokussierung oder Strahlablenkung führt. Diese Störung beeinflusst die Schmelzeffizienz und kann manchmal die Modenstruktur verändern, was zu einer Verschlechterung der Schneidqualität führt. Bei zu starker Strahlablenkung wird der Fokuspunkt zu groß, was sogar zu schwerwiegenden Folgen führen kann, wie dem Ausfall der effektiven Schneidfunktion. Um die negative Reaktion der Hochgeschwindigkeitsströmung auf die Trennleistung zu vermeiden, kann die gesamte Druckverteilung innerhalb der Luftströmung verändert werden. Aufgrund dieser Änderung der Druckverteilung findet der Schmelzprozess im zentralen Unterdruckbereich statt; während der angrenzende Hochdruckbereich genügend Impuls (Schlagkraft) aufgebaut werden kann, um die Schlacke effektiver zu entfernen. Der Laser-Schneidmaschine konzentriert das Licht in Form eines hochdichten Strahls, der auf die Arbeitsfläche übertragen wird und genügend Wärme erzeugt, um das Material zu schmelzen. Zusätzlich wird das geschmolzene Metall durch den mit dem Strahl koaxialen Hochdruckgas direkt entfernt, wodurch das Schneiden erreicht wird. Dies zeigt, dass der Laser-Schneidprozess im Wesentlichen von der mechanischen Bearbeitung durch Werkzeugmaschinen unterschieden wird. Da die intermittierende Hochdruckzone die Lichtgeschwindigkeit nicht stört, wird auch die Schmelzeffizienz verbessert. [Abbildung]