دليل لتجنب الحواف البارزة والرواسب الناتجة عن القطع بالليزر

تكنولوجيا القطع بالليزر أصبحت تلعب دوراً أساسياً في الصناعة الحالية، خاصة في تصنيع السيارات، والطيران، ومعدات الإلكترونيات، والأجهزة الطبية. ومع ذلك، فإن مشكلة الشوائب الناتجة لا محالة أثناء معالجة الليزر كانت تؤرق الشركات المصنعة.
عندما يقوم الليزر بتأكسد المادة، يترك التسخين آثاراً خشنة من الشوائب المشابهة للبُرّ. وهي تظهر بشكل رئيسي على الحافة السفلية. يؤثر البُرّ بشكل كبير على جودة المنتجات، ليس فقط المظهر ولكن أيضاً يزيد من حجم العمل والتكلفة في العمليات اللاحقة. وأسوأ شيء هو أنه قد يشكل خطراً على سلامة العاملين. في التطبيقات الدقيقة أو ذات الأداء العالي، غالباً ما تصبح الشوائب مزعجة بسبب التآكل أو التآكل الكيميائي أو التقاط وجمع الجزيئات.
ومع ذلك، فإن تكوين بُرَر الحطام الناتج عن الليزر مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمعالم في عملية المعالجة بالليزر. يمكن للإعدادات المناسبة للمعلمات أن تضمن التفاعل الفعال بين شعاع الليزر والمادة وتقليل البُرَر بشكل فعال. لذلك، ستعمل ACLPRESS على تقديم كيفية ضبط معالم الليزر، بما في ذلك قوة الليزر، تردد النبضة، السرعة، الطول البؤري، غاز القطع، وتدفق الغاز وضغطه لتقليل بُرَر الحطام الناتجة عن الليزر وتحسين جودة المنتج.
1. زيادة تردد النبضة وتقليل القوة يمكن أن يقلل بشكل عام من إنتاج الحطام.
2. زيادة سرعة المسح بشكل مناسب يمكن أن تعزز إزالة الحطام بشكل أفضل. بالطبع، فإن سمك ألواح الصلب، وخواص المادة، والمتطلبات القطع تحدد السرعة العرضية المثلى والعرض.
وإقتراحنا هو:
ألواح الصلب الأرق: استخدم سرعات مسح أسرع وأبعاد مسح أصغر لتحسين سرعة القطع وجودته؛
الألواح الفولاذية الأثقل: تتطلب سرعات مسح أبطأ وعرض مسح أوسع لضمان جودة القطع
3. موقع تركيز الليزر:
يحدد موقع التركيز قطر الشعاع وكثافة الطاقة على سطح المنتج وشكل الشق.
كلما كان طول البؤرة أكبر، كان النقطة أكثر خشونة وكان الشق أوسع، مما يؤثر بدوره على منطقة التسخين وحجم الشق وقدرة إزالة الركام.
عادةً:
تركيز صفر: أصغر نقطة وأضيق شق مناسب للقطع السريع للألواح الرقيقة بدقة عالية
تركيز إيجابي: تكون سطح القطع ناعمة ويمكن أن تكون سرعة القطع بطيئة. هذا أفضل لقطع ألواح متوسطة وثقيلة ذات متطلبات لجودة سطح القطع. كلما كانت اللوحة أكثر كثافة، زاد التركيز.
تركيز سلبي: تكون سرعة القطع أسرع، لكن سطح قطع القسم يكون خشنًا أكثر. هذا أفضل لقطع ألواح متوسطة وثقيلة ذات متطلبات منخفضة لجودة القسم العرضي. كلما كانت اللوحة أكثر كثافة، قل التركيز.
إذا ذهب البُرّ نحو الداخل أثناء القطع، فمن المحتمل أن يكون السبب هو أن التركيز منخفض جدًا، ويحتاج إلى الرفع؛ وإذا ذهب البُرّ نحو الخارج، فإن السبب الرئيسي قد يكون ارتفاع التركيز بشكل مفرط.
وفي الوقت نفسه، استخدام سرعة قطع مناسبة وضغط هواء مناسب يساعد أيضًا في إزالة الأجزاء الزائدة.
4. تحسين معالجة سطح المادة:
معالجة سطح المادة بطريقة صحيحة قبل المعالجة بالليزر يمكن أن تساعد في تقليل تكوين الشوائب قدر الإمكان. على سبيل المثال، باستخدام طرق كيميائية لتنظيف السطح وإزالة الزيت والشوائب، أو تنفيذ الرش بالرمل أو الطحن بالليزر يمكن الحفاظ على مستوى جيد من استواء المادة وخشونة السطح وتقليل التصاق الشوائب.
5. استخدام الغاز المساعد للنفخ:
خلال معالجة الليزر، استخدام الغاز المساعد للنفخ هو طريقة شائعة لإزالة الشوائب. عن طريق ضخ غاز تحت ضغط عالٍ إلى منطقة المعالجة بالليزر، يمكن تصريف المادة المذابة بسرعة وإزالة الشوائب. تشمل الغازات المساعدة الشائعة الهواء، النيتروجين، الأكسجين، وغيرها من الغازات隋ية، ويتم تحديد الاختيار بناءً على خصائص المادة ومتطلبات العملية. يمكن للغاز النقي إزالة الشوائب الناتجة أثناء القطع وتقليل تكوين الشوائب. النيتروجين هو غاز مساعد شائع لأنه يمنع التأكسد ويساعد في الحصول على قسم قطع أنظف.
6. الحفاظ على نظافة وم-alignment لرأس قطع الليزر أمر أساسي لضمان جودة القطع.
يمكن لأي دنس أو تلف أن يؤدي إلى انحراف تركيز الليزر، مما يؤدي إلى زيادة الشوائب. يمكن تنظيف وتحalibration رأس قطع الليزر بشكل منتظم لمنع هذه المشكلات.
7. التحكم في سرعة القطع:
يمكن أن تؤدي سرعات القطع غير الصحيحة، سواء كانت سريعة جدًا أو بطيئة جدًا، إلى تكون البور. قد يؤدي زيادة السرعة إلى منع الشعاع الليزري من قطع المنتج بشكل كامل، بينما يمكن أن يؤدي بطء السرعة المفرط إلى توقف الليزر لفترة طويلة، مما يؤدي إلى ذوبان السطح السفلي وتراكم الركام. يكمن مفتاح تقليل البور في تحديد سرعة قطع مناسبة بناءً على سمك ونوع المادة.
8. اُحسِن مسار القطع:
تحسين مسار القطع بالليزر يمكن أن يقلل من عدد البدايات والنهايات أثناء عملية القطع، وبالتالي تكوين البور. يمكن لمسار قطع مصمم جيدًا أن يعزز كفاءة القطع ويقلل من المنطقة المتضررة بالحرارة، مما يؤدي إلى حواف قطع أكثر نعومة.
9. استخدم طرق المعالجة ما بعد القطع:
قد تتطلب المنتجات المعالجة بالليزر معالجة لاحقة لإزالة أي بروزات زائدة متبقية. تشمل الطرق الشائعة للمعالجة اللاحقة التلميع الميكانيكي، والتلميع الكهربائي الكيميائي، وحل المواد كيميائيًا. يشمل التلميع الميكانيكي الطحن والرمل والتلميع لإزالة البروزات، بينما يستخدم التلميع الكهربائي الكيميائي وحل المواد الكيميائي عمليات التحلل الكهربائي أو التفاعلات الكيميائية لذوبان وإزالة البروزات. في هذه الحالة، يمكن استخدام طرق إزالة البروزات الميكانيكية أو الكيميائية لإزالة البروزات، مثل الطحن أو التلميع أو استخدام مواد مساعدة على الإزالة.
الاستنتاج: إزالة الشوائب الناتجة عن الليزر ضرورية لتحسين جودة المنتج. من خلال أخذ معدات الآلات وخصائص المواد في الاعتبار، واختيار معلمات الليزر المناسبة، وتطبيق تقنيات ما بعد المعالجة، يمكن تقليل تكوين الشوائب بشكل كبير. مما يؤدي إلى تحسين جودة القطع، وزيادة كفاءة الإنتاج، وتحقيق دقة أعلى وجودة سطحية أفضل.