Aliuminio ir aliuminio lydinio pjovimo procesas pluošto lazeriu

Optinio pluošto lazerinio pjovimo staklės gali apdoroti spalvotųjų metalų aliuminį ir aliuminio lydinį

Spalvotieji metalai paprastai reiškia visus metalus, išskyrus geležį (o kartais ir manganą bei chromą) ir geležies lydinius. Aliuminis ir jo lydiniai taip pat yra spalvotieji metalai. Metalo apdirbimo pramonėje lazerinės pjovimo staklės yra įprasta apdirbimo įranga. Pluošto lazerinio pjovimo staklės gali apdoroti aliuminį ir jo lydinius. Sužinokime apie aliuminio ir aliuminio lydinių pjovimą lazeriu.

Aliuminio ir jo lydinių pjovimas lazeriu:

Gryną aliuminį sunkiau pjaustyti nei geležies pagrindu pagamintus metalus dėl žemos lydymosi temperatūros, didelio šilumos laidumo ir ypač mažo CO2 lazerių absorbcijos greičio. Ne tik lėtas pjovimo greitis, bet ir apatinis pjovimo kraštas linkęs prilipti šlakams, o pjovimo paviršius šiurkštus. Dėl kitų lydinio elementų įtraukimo į aliuminio lydinius padidėja CO2 ir lazerio šviesos sugertis kietoje būsenoje, todėl jį lengviau pjauti nei gryną aliuminį, o pjovimo storis ir greitis šiek tiek didesnis. Šiuo metu aliuminio ir jo lydinių pjovimui dažniausiai naudojamas CO2 lazeris, nuolatinis lazeris arba impulsinis lazeris.

CO2 dujų nuolatinis pjovimas lazeriu:

（1） Lazerio galia.

Lazerio galia, reikalinga aliuminio ir jo lydinių pjaustymui, yra didesnė nei geležies lydinių pjaustymui. 1 kW galios lazeriu galima pjauti pramoninį gryną aliuminį, kurio didžiausias storis yra apie 2 milimetrai, ir aliuminio lydinio plokštes, kurių storis ne didesnis kaip 3 milimetrai. 3 kW galios lazeriu galima pjauti pramoninį gryną aliuminį, kurio didžiausias storis yra apie 10 mm. Lazeris turi 5,7 kw galią ir gali pjauti pramoninį gryną aliuminį, kurio didžiausias storis yra apie 12,7 mm, o pjovimo greitis iki 80 cm/min.

(2) pagalbinių dujų tipas ir slėgis.

Pjaunant aliuminį ir jo lydinius, pagalbinių dujų tipas ir slėgis turi didelę įtaką pjovimo greičiui, pjovimo šlako sukibimui, pjovimo paviršiaus šiurkštumui.

Naudojant O2 kaip pagalbines dujas, pjovimo procesą lydi oksidacinė egzoterminė reakcija, kuri yra naudinga gerinant pjovimo greitį. Tačiau įpjovoje susidaro aukštos lydymosi temperatūros ir didelio klampumo oksido šlakas Al2O3. Pjūvyje tekant šlakui dėl didelio šilumos kiekio susidaręs pjovimo paviršius dėl antrinio lydymosi tampa storesnis. Kita vertus, kai šlakas išleidžiamas į pjūvio apačią, dėl pagalbinio oro srauto aušinimo ir ruošinio šilumos laidumo klampumas toliau didėja, o sklandumas tampa blogas, dažnai susidaro lipnus šlakas, kuris yra sunku nulupti nuo apatinio ruošinio paviršiaus. Norėdami tai padaryti, reikia padidinti dujų slėgį. Tuo pačiu metu pjovimo paviršius, gautas naudojant CO2 kaip pagalbines dujas, yra gana grubus. Kai pjovimo greitis artėja prie didžiausio pjovimo greičio, pagerėja pjovimo paviršiaus šiurkštumas.

Kai pagalbinės dujos yra N2, nes pjovimo metu N2 nereaguoja su netauriuoju metalu, šlako gręžiamumas nėra labai geras, o net ir pakabinus pjūvio apačioje, jį lengva pašalinti. Todėl, kai dujų slėgis yra didesnis nei 0,5 MPa, galima gauti pjovimą be šlako, tačiau pjovimo greitis yra mažesnis nei pagalbinių dujų. Priešingai, šiurkštumo ir apyvartos greičio ryšys iš esmės yra tiesinis. Kuo mažesnis apsisukimo greitis, tuo mažesnis šiurkštumas. Be to, lydinio elementų kiekis yra mažas, o pjovimo paviršiaus šiurkštumas yra didelis. Tačiau aliuminio lydinių, kuriuose yra daug legiruojamųjų elementų, pjovimo paviršiaus šiurkštumas yra mažas.

Pjaunant aviacinius aliuminio lydinius, taip pat naudojamas dvigubas pagalbinis oro srautas. Tai yra, vidinis antgalis skleidžia azotą, o išorinis - deguonies srautą, esant 0,8M pa dujų slėgiui, galima gauti pjovimo paviršių be klijų likučių.

(3) Pjovimo procesas ir parametrai.

Pagrindinės techninės problemos, susijusios su nepertraukiamu aliuminio ir aliuminio lydinių pjovimu CO2 lazeriu, yra šlako intarpų pašalinimas ir pjovimo paviršiaus šiurkštumo gerinimas. Be tinkamų pagalbinių dujų parinkimo ir pjovimo greičio, taip pat galima imtis šių priemonių, kad būtų išvengta šlako susidarymo.

1. Užpakalinėje aliuminio plokštės pusėje padenkite grafito pagrindu pagamintą sluoksnį nuo lipnumo.

Aliuminio lydinio plokštėms pakuoti naudojama plėvelė taip pat gali užkirsti kelią šlako prilipimui.

2-6 lentelė A1CuMgmn lydinio pjovimo CO 2 lazeriu etaloninės medžiagos.

2-7 lentelė Aliuminio lydinio, aliuminio cinko vario lydinio ir aliuminio silicio lydinio CO 2 pjovimo lazeriu parametrai.