برش لیزری CNC چگونه مناطق تحت تأثیر گرما را مدیریت می کند تا تاب برداشتن یا تغییر رنگ مواد در طول برش را به حداقل برساند؟- Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd.

آشنایی با مناطق متاثر از گرما (HAZ)
منطقه متاثر از حرارت (HAZ) به ناحیه مجاور برش لیزری اشاره دارد که در آن مواد تغییرات حرارتی را تجربه می‌کنند که به طور کامل مواد را ذوب نمی‌کند، اما ساختار، خواص مکانیکی یا سطح آن را تغییر می‌دهد. در فلزات، HAZ می تواند باعث شود رشد دانه، کاهش سختی و تنش های پسماند ، در حالی که در پلاستیک و کامپوزیت می تواند منجر به ذوب، تغییر رنگ یا تغییر شکل . کنترل HAZ برای حفظ حیاتی است دقت ابعاد، کیفیت لبه و یکپارچگی ساختاری از قطعه کار HAZ بیش از حد می تواند تلورانس های محکم در قطعات دقیق را به خطر بیندازد، علائم سوختگی ناخوشایند ایجاد کند، و منجر به ضعیف شدن مواد شود، که به ویژه در کاربردهای هوافضا، خودرو و پزشکی بسیار مهم است. درک رسانایی حرارتی مواد، نقطه ذوب و حساسیت به اکسیداسیون برای مدیریت موثر HAZ در عملیات برش لیزر CNC ضروری است.

بهینه سازی قدرت و سرعت لیزر
یکی از موثرترین روش ها برای کنترل HAZ، روش است تنظیم دقیق قدرت لیزر و سرعت برش . برش لیزری CNC به اپراتورها این امکان را می دهد تا تنظیمات توان را با توجه به نوع و ضخامت مواد تنظیم کنند و از انرژی کافی برای برش مواد اطمینان حاصل کنند و در عین حال گرمای اضافی را به حداقل برسانند. برش‌های با سرعت بالا و کم مصرف معمولاً برای مواد نازک یا حساس به حرارت برای جلوگیری از تاب برداشتن یا زغال‌زدگی استفاده می‌شوند، در حالی که فلزات ضخیم‌تر ممکن است به برش آهسته‌تری با مدولاسیون قدرت کنترل‌شده نیاز داشته باشند تا گرما به تدریج از بین برود. بهینه سازی این پارامترها همچنین تنش حرارتی و خطر ابتلا را کاهش می دهد ریز ترک خوردگی یا اعوجاج باقیمانده ، اطمینان از برش های دقیق و با کیفیت بالا. حفظ سرعت برش ثابت نسبت به توان لیزر از گرمای بیش از حد موضعی جلوگیری می کند و کیفیت لبه یکنواخت را ارتقا می دهد.

مدولاسیون پالس و کنترل فرکانس
برش لیزری مدرن CNC اغلب استفاده می شود عملیات لیزر پالسی به جای خروجی موج پیوسته برای به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض حرارت. لیزرهای پالسی انرژی را به صورت انفجارهای مجزا ارائه می‌کنند و به مواد اجازه می‌دهند تا حدی بین پالس‌ها خنک شوند و HAZ کلی را کاهش دهند. با تنظیم مدت زمان، فرکانس و چرخه کار اپراتورها می توانند بار حرارتی اعمال شده به مواد را به خوبی کنترل کنند. این امر به ویژه برای مواد حساس یا نازکی که مستعد ابتلا به آن هستند مهم است ذوب شدن، تغییر رنگ یا لایه برداری . مدولاسیون پالس نه تنها تاب برداشتن را کاهش می دهد، بلکه دقت برش را برای طراحی های پیچیده یا ویژگی های کوچک افزایش می دهد. همراه با تنظیمات سرعت مناسب، عملکرد پالسی برش لیزری CNC را قادر می‌سازد تا حفظ شود لبه های تیز و تمیز با حداقل تخریب حرارتی .

کمک به گاز و تکنیک های خنک کننده
استفاده از گازهای کمکی مانند نیتروژن، اکسیژن یا هوا، نقش کلیدی در مدیریت HAZ دارند. گازهای بی اثر مانند نیتروژن از مواد در برابر اکسیداسیون محافظت می کنند در حالی که به طور همزمان خنک کردن منطقه برش ، کاهش تغییر رنگ و اعوجاج حرارتی. اکسیژن می تواند کارایی برش را در فلزات افزایش دهد، اما باید متعادل باشد تا از اکسیداسیون بیش از حد لبه ها جلوگیری شود. برخی از برش های لیزری CNC نیز شامل می شوند سیستم های خنک کننده محلی مانند وسایل هدایت شده با هوا یا وسایل خنک کننده با آب در زیر قطعه کار که گرما را به سرعت از HAZ دفع می کنند. این تکنیک ها تجمع حرارتی را کاهش می دهند، از تاب برداشتن جلوگیری می کنند و کیفیت لبه را بهبود می بخشند. پیکربندی مناسب جریان گاز و سیستم های خنک کننده به ویژه هنگام برش ورق های بزرگ یا هندسه های پیچیده بسیار مهم هستند، جایی که تجمع گرما می تواند در برش های طولانی قابل توجه باشد.

کنترل پرتو متمرکز و بهینه سازی اپتیک
کنترل دقیق فوکوس پرتو لیزر برای به حداقل رساندن HAZ ضروری است. توسط تمرکز لکه لیزر با دقت بر روی سطح مواد انرژی فقط در جاهایی که نیاز است متمرکز می شود و گرمایش ناخواسته مناطق مجاور را کاهش می دهد. برش لیزری CNC اغلب دارای ویژگی هستند تنظیمات فوکوس پویا که فوکوس بهینه پرتو را حتی در هنگام برش مواد با ضخامت های مختلف یا دنبال کردن خطوط پیچیده حفظ می کند. نگهداری منظم اپتیک ها، از جمله تمیز کردن لنز و تراز آینه، برای جلوگیری از پراکندگی پرتو، که می تواند HAZ را بزرگ کند، بسیار مهم است. اپتیک با کیفیت بالا و ارسال دقیق پرتو تضمین می کند که گرما به طور موثر اعمال می شود و تولید می کند لبه ها را با حداقل اعوجاج حرارتی یا تغییر رنگ تمیز کنید حتی در زمان تولید با سرعت بالا.