Didelis energijos spindulio metalo pjovimas: 2 procesai

Šiame straipsnyje apžvelgiami du pagrindiniai procesai, susiję su metalų didelio energijos srauto pjovimu. Procesai yra: 1. Elektronų spindulių pjovimas 2. Lazerio spindulių pjovimas.

Procesas # 1. Elektronų pluošto pjovimas:

Šiame procese didelio greičio elektronų elektroninė spinduliuotė (EB) yra sukurta siekiant paveikti pjaustomą ruošinį. Nustatymas yra toks pat, kaip ir elektronų pluošto suvirinimui (EBW), tačiau pjovimui reikalingas šilumos kiekis yra didesnis.

Elektronų pluoštas sukuria šilumą ruošinyje, kuris išgaruoja medžiagą ir leidžia spinduliui giliau įsiskverbti į šerdį. Skverbties gylis priklauso nuo spindulio galios. EBW metu metalas teka aplink rakto angą ir užpildo užpakalinę dalį, o pjovimo metu šilumos sąnaudos padidinamos, kad raktų anga nebūtų uždaryta.

Visus šiuos metalus, kuriuos galima suvirinti EBW būdu, taip pat galima sumažinti šiuo procesu. Padangų supjaustymo kokybė prilygsta oksidacetileno pjovimo kokybei. Priklausomai nuo darbų manevringumo ar elektronų pluošto pistoleto, galima bet kokią norimą formą sumažinti.

EB procesas gali būti naudingas pjovimui reaktyviems metalams, pvz., Cirkoniui, titanui ir kt. Tačiau, kadangi pjovimo metu susidaro didelis metalo garų kiekis, o išlydytas metalas nukrenta iš pjovimo vakuuminėje kameroje, tai sukelia daug sunkumų veiksmingai tvarkyti procesą. Be to, įrangos kaina yra labai didelė. Jei procesas yra neišvengiamas, jį pakeičia lazerio spindulio pjovimas.

Procesas # 2. Lazerio spindulių pjovimas:

Lazerinio pluošto pjovimas yra terminis pjovimo procesas, kuriame naudojamas koncentruotas nuoseklus šviesos spindulys, kad būtų galima ištirpinti medžiagą, kurioje reikia pjauti. Naudojama įranga yra tokia pati, kaip ir lazerio pluošto suvirinimui. Procesas gali būti naudojamas su išoriniu dujų tiekimu arba be jo; jei naudojamas deguonis, kai kuriuose metaluose pjovimas gali būti greitesnis dėl papildomos šilumos, kurią sukelia eksoterminė reakcija.

Be deguonies gali būti veiksmingai naudojamos įvairios kitos pagalbinės dujos, pvz., Suslėgtas oras, helis, argonas, anglies dioksidas ir azotas. Su inertinėmis dujomis gauti gabalai pasižymi švariais, neoksiduotais kraštais, tačiau gali turėti sukietėjusį metalą, pritvirtintą prie supjaustytų gabalų dugno; su deguonimi padedama pjovimo medžiaga taip sukimta medžiaga daugiausia yra šlakas, kurį lengva atskirti dėl savo trapumo.

Lazerinis pjovimas reikalauja nuolatinės bangos (CW) lazerio spindulio. Kai CW lazeriu nėra gaunamas pakankamas energijos tankis, jis dažnai papildomas didelio greičio dujų srove. Paprastai CW lazeris su iki 1 KW galia ir 10% efektyvumu yra pakankamas plonasis metalo pjovimui. Tačiau pjaustant stores dalis, pvz., 54 mm storio plieną, reikia 6 KW spindulio, kaip parodyta 19.9 lentelėje.

Pagrindinis lazerio pluošto pjovimo privalumas yra tas, kad jis gali būti naudojamas normaliai atmosferoje arba vienodai efektyviai vakuume. Sijos gali būti gabenamos ilgais atstumais su optinėmis sistemomis, todėl pluošto generatorius gali būti laikomas toli nuo darbo vietos, todėl šviesa gali būti naudojama riboto prieinamumo vietose. Jis užtikrina labai aukštą šilumos tankį ir nereikalauja, kad ruošinys būtų elektros sistemos dalis. Tačiau lazerio pluošto pjovimas yra brangus, palyginti su dujinio kuro pjovimu ir iki šiol lazerio pluošto pjovimas yra ribotas.

Be metalų, lazerio spindulys sėkmingai naudojamas plastikams, sintetiniams audiniams ir keramikai pjauti. Vienas iš pagrindinių lazerio pluošto panaudojimo būdų yra medienos apdirbimo pramonėje pjautinės medienos ir presuotos plokštės pjovimas. Jis taip pat buvo naudojamas efektyviai pjauti audinį dideliems drabužiams gaminti. Tikimasi, kad lazerio spindulių pjovimo potencialas bus visiškai išnaudotas, kai tik lazerio generavimo įrenginiai taps lengviau prieinami prieinamomis sąnaudomis.