פרמטרי תהליך לחיתוך בלייזר
פרמטרים רבים משפיעים על תהליך חיתוך הלייזר, חלקם תלויים בביצועים הטכניים של מקור הלייזר בעוד שאחרים משתנים. ההתמקדות היום היא בפרמטרי התהליך המשפיעים על הקרן והמוקד בחיתוך לייזר:
עקרון חיתוך בלייזר
חיתוך לייזר כרוך במיקוד לייזר-בהספק גבוה על פני השטח של חלק העבודה כדי להמיס או לאדות אותו. בסיוע חיתוך גז, סיגים מותכים מפוצצים כשראש החיתוך חוצה את משטח חומר העבודה, ויוצר חיתוך המפריד בין החומר.
כוח פלט לייזר ומצב
1. כוח פלט לייזר
כוח פלט הלייזר משפיע ישירות על הביצועים של מכונת חיתוך הלייזר. בדרך כלל, ככל שעובי הצלחת עולה, נדרש כוח לייזר גבוה יותר. לחיתוך של אותו חומר באותו עובי, כוח פלט לייזר גדול יותר מאפשר מהירויות חיתוך מהירות יותר וקצוות חיתוך חלקים יותר. עם זאת, לאחר קביעת הספק הפלט, יש להתאים את מהירות החיתוך לחומר ולעובי הספציפיים כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר. מהירויות מהירות מדי וגם איטיות מדי עלולות להשפיע לרעה על תוצאות חיתוך הלייזר.
2. מצב פלט לייזר
חלוקת איכות קרן הלייזר מסווגת ל-מצב יחיד ולמצב רב-. מצב יחיד- מתרחש כאשר צפיפות אנרגיית האלומה מתרכזת בנקודת מוקד בודדת, בעוד מצב רב- קיים כאשר שתי נקודות או יותר מציגות צפיפות אנרגיה מקסימלית. ביישומי חיתוך, הנקודה הממוקדת משפיעה באופן משמעותי על איכות החיתוך. לייזרים במצב-יחיד כוללים ליבת סיבים עדינה יותר, איכות קרן מעולה בהשוואה ללייזרים מרובי-מצבים, וחלוקת אנרגיה גאוסית עם צפיפות שיא במרכז. הייצוג התלת מימדי דומה לפסגה חדה ומעוגלת.
לייזרים מולטי-מודים כוללים ליבת סיבים עבה יותר, וכתוצאה מכך איכות קרן נמוכה יותר בהשוואה ללייזרים במצב-יחיד. חלוקת האנרגיה שלהם אחידה יותר על פני המקום, עם תמונה תלת-ממדית הדומה לכוס הפוכה. תלילות הקצוות מצביעה על כך שהתפלגות המולטי-מודים תלולה משמעותית מזו של התפלגות המצב-יחידה.
לייזרים במצב-יחיד מצטיינים בעיבוד גיליונות דקים, בעוד שלייזרים עם מצב-רב מתפקדים טוב יותר בחומרים עבים יותר. ההשוואה בין השניים אינה משמעותית מכיוון שהם מייצגים תצורות לייזר סיבים-בדומה לרכבים: מכוניות סדאן מתאימות לכבישים מהירים, בעוד שרכבי שטח מטפלים בשטח-. עם זאת מכוניות סדאן יכולות לחצות הרים, ורכבי שטח יכולים לנווטכבישים.לפיכך, בחירת מצב-יחיד או מצב רב-תלויה לחלוטין בדרישות העיבוד הספציפיות של משתמש הקצה-.
גודל פוקוס, עומק מיקוד ומיקום פוקוס
1. גודל המיקוד ועומק המיקוד
בחיתוך לייזר, מיקום המיקוד משפיע באופן משמעותי על תוצאות החיתוך. חומרים או עוביים שונים דורשים עמדות מיקוד תואמות במהלך חיתוך לייזר.
בחיתוך לייזר, גודל נקודת המוקד ועומק המיקוד הם גורמים מכריעים המשפיעים על איכות ויעילות החיתוך. עדשת פוקוס קצרה- מייצרת קוטר נקודה קטן יחסית ועומק מיקוד קצר, וכתוצאה מכך צפיפות הספק גבוהה בנקודת המוקד. זה מאפשר חיתוך מהיר- של חומרים דקים עם דיוק מעולה. לעומת זאת, עדשת פוקוס- ארוכה מניבה קוטר נקודת מוקד גדול יותר אך עומק מיקוד ארוך יותר. בתנאי שצפיפות הספק מספקת נשמרת, תצורה זו מתאימה יותר לחיתוך חלקי עבודה עבים יותר.
2. קשר אופייני בין מיקום מיקוד למשטח חיתוך
בעת חיתוך לוחות דקים, הפוקוס ממוקם בדרך כלל על משטח העבודה. עבור צלחות עבות, הפוקוס חודר בדרך כלל כ-1/3 עד 1/4 מעובי הלוח, ונמצא בטווח דה-פוקוס שלילי. בעת חיתוך פלדת פחמן, המוקד ממוקם מעל פני הצלחת. ככל שעובי הצלחת גדל, הפוקוס מתרחק יותר מהמשטח, ונמצא בטווח דה-פוקוס חיובי.