Laserové rezanie a vodné rezanie zliatin titánu

Laserové rezanie využíva sústredený laserový lúč s vysokou hustotou výkonu na skenovanie povrchu obrobku a lokálne zahriatie materiálu na tisíce alebo dokonca desiatky tisíc stupňov Celzia vo veľmi krátkom čase, čo spôsobí, že sa ožiarený materiál rýchlo roztopí a odparí. horieť alebo dosiahnuť bod vznietenia. Súčasne je roztavený materiál odfukovaný vysokorýchlostným prúdom vzduchu koaxiálnym s lúčom, aby sa obrobok odrezal a dosiahol sa účel rezania materiálu.

Hlavné faktory ovplyvňujúce efekt rezania laserom:

1, parametre procesu rezania laserom

Medzi parametre, ktoré merajú kvalitu technológie laserového rezania a obrábania patrí najmä výkon lasera.

Rezanie laserom rôzne

2. Rýchlosť rezania

Ovplyvňuje rýchlosť rezania laserom. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je energia lasera, tým menšia je hrúbka materiálu a čím väčší je tlak rezného plynu, tým vyššia je rýchlosť rezania a naopak.

Počas operácií na mieste by sa rýchlosť rezania laserom nemala riadiť naslepo, ale mala by sa zohľadniť aj kvalita rezu laserom. Najmä pri niektorých mechanických častiach s podivnými tvarmi je potrebné zachovať určitú rovnováhu medzi rýchlosťou a kvalitou, aby sa zabezpečila kvalita produktu.

3. Tlak plynu

Plyn vyfukovaný pri laserovom rezaní má nasledujúce funkcie: po prvé sa používa na roztavenie rezacieho kovového materiálu a spolieha sa na tlak vyfukovaného plynu na odfúknutie tekutého kovu na vytvorenie rezu; po druhé, plyn ochladzuje surovinu a môže odoberať jej časť energiu reznej plochy. Plyn má preto dôležitý vplyv na kvalitu rezu. Pri spracovaní titánových materiálov je potrebné použiť inertné plyny (argón alebo dusík), aby sa znížil problém oxidačnej kontaminácie materiálu.

Vplyv laserového rezania titánových materiálov na hotové výrobky:

1, otrepy. Laserové rezanie titánových materiálov vo všeobecnosti používa ako pomocný plyn argón alebo dusík. V spodnej časti rezu sa vytvorí trochu lepkavej trosky, ale dá sa ľahko odstrániť. Rez absorbuje kyslík a vytvorí tvrdú a krehkú vrstvu oxidu.

2, deformácia. Pretože rezanie titánových materiálov vytvára veľa tepla, čas spracovania produktu sa časom zvyšuje. Prvý výrobok a posledný výrobok majú rôzne deformácie. Ak neznížite teplo včas, dôjde k deformácii produktu.

Ako bolo uvedené vyššie, v našom úvode do laserového rezania titánových materiálov vieme, že laserové rezanie bude generovať teplo, ktoré spôsobí oxidáciu rezného povrchu. a tepelná deformácia produktu. Na vyriešenie vyššie uvedených problémov môžeme pri rezaní titánovej zliatiny použiť aj technológiu rezania vodou.

Spracovanie rezaním vodou: Používa technológiu ultravysokého tlaku na stlačenie bežnej vody z vodovodu na tlak 250-400Mpa a potom ju prechádza tryskou na drahokam s priemerom vnútorného otvoru približne 0.{{{{101} 3}} 0,35 mm na vytvorenie prúdu s rýchlosťou asi 800-1000 m/s. Vysokorýchlostný prúd, bežne známy ako „vodný prúd“. "Vodný lúč" má vysokú energiu a možno ho použiť na rezanie mäkkých základných materiálov.

Schéma rezania vodou

Vodné rezanie titánových materiálov vo všeobecnosti zahŕňa pridanie vhodného množstva abrazív, ako je kremenný piesok, šmirgeľ, atď. do "vodného prúdu" na zvýšenie reznej sily.

Keď sa titánový materiál reže vodným lúčom, najprv sa prepichne a potom sa pri určitej rýchlosti reže. Nakoniec je zostávajúca energia prúdu piesku absorbovaná zberačom a rozptýlená vodným lúčom počas rezania. Z princípu rezania vodným lúčom je zrejmé, že tlak vody, prietok piesku a rýchlosť rezania sú rozhodujúce parametre, ktoré ovplyvňujú kvalitu rezania materiálu.

Zoberte dosku TC4/Gr5 ako príklad a vytvorte nasledujúcu tabuľku:

TC4/GR 5	vodný tlak	pieskový tok	rýchlosť rezania
T<10mm	375 MPa	0,68 kg/min	260 mm/min
10 Menšie alebo rovné T Menšie alebo rovné 20	375 MPa	0,68 kg/min	150 mm/min
20 Menšie alebo rovné T Menšie alebo rovné 30	375 MPa	0,68 kg/min	65 mm/min
30 Menšie alebo rovné T Menšie alebo rovné 40	37 5 MPa	0,68 kg/min	48 mm/min

Vodné rezanie titánovej dosky na mieste

Výhody technológie rezania vodou pre titánové materiály: Technológia rezania vodou je metóda spracovania za studena s charakteristikami nízkej teploty obrobku, bez tepelne ovplyvnenej zóny a bez tepelnej deformácie počas rezania.

Vodné rezanie výrobkov z titánových platní 30 mm

Nevýhody sú:

V dôsledku použitia vysokotlakového prúdu vody sa drahokamová tryska zariadenia vodného lúča veľmi opotrebováva a je potrebné ju včas vymeniť.

Zvyšky na reznej hrane reznej plochy: Pre titánové platne, ktoré sú príliš hrubé. Napríklad: dosky nad 10 mm budú mať skosenie (pozri obrázok).

Schematický diagram defektov rezania vodou