Řezání titanových slitin laserem a vodou

Laserové řezání využívá zaostřený laserový paprsek s vysokou hustotou výkonu ke skenování povrchu obrobku a místně zahřátý materiál na tisíce nebo dokonce desítky tisíc stupňů Celsia ve velmi krátkém čase, což způsobí, že se ozářený materiál rychle roztaví a odpaří. , spálit nebo dosáhnout bodu vznícení . Současně je roztavený materiál odfukován vysokorychlostním proudem vzduchu koaxiálním s paprskem, aby se obrobek rozřezal a dosáhl se účel řezání materiálu.

Hlavní faktory ovlivňující účinek laserového řezání:

1, parametry procesu řezání laserem

Mezi parametry, které měří kvalitu technologie laserového řezání a obrábění, patří především výkon laseru.

Řezání laserem různé

2. Rychlost řezání

Ovlivňuje rychlost řezání laserem. Obecně lze říci, že čím vyšší je energie laseru, tím menší je tloušťka materiálu a čím větší je tlak řezného plynu, tím vyšší je řezná rychlost a naopak.

Při operacích na místě by se neměla naslepo dodržovat rychlost řezání laserem, ale měla by se vzít v úvahu také kvalita řezání laserem. Zejména u některých mechanických dílů s podivnými tvary musí být zachována určitá rovnováha mezi rychlostí a kvalitou, aby byla zajištěna kvalita produktu.

3. Tlak plynu

Plyn vyfukovaný při řezání laserem má následující funkce: za prvé se používá k roztavení řezného kovového materiálu a spoléhá na tlak vyfukovaného plynu, aby odfoukl tekutý kov za účelem vytvoření řezu; za druhé, plyn ochlazuje surovinu a může její část odebírat energii oblasti řezání. Plyn má proto významný vliv na kvalitu řezání. Při zpracování titanových materiálů je třeba použít inertní plyny (argon nebo dusík), aby se snížil problém oxidační kontaminace materiálu.

Vliv laserového řezání titanových materiálů na hotové výrobky:

1, otřepy. Laserové řezání titanových materiálů obecně používá jako pomocný plyn argon nebo dusík. Na dně řezu se vytvoří trochu lepkavé strusky, ale lze ji snadno odstranit. Řez absorbuje kyslík a vytvoří tvrdou a křehkou vrstvu oxidu.

2, deformace. Protože řezání titanových materiálů generuje velké množství tepla, doba zpracování produktu se s časem prodlužuje. První výrobek a poslední výrobek mají různé deformace. Pokud včas nesnížíte teplo, dojde k deformaci produktu.

Jak bylo uvedeno výše, v našem úvodu k laserovému řezání titanových materiálů víme, že laserové řezání bude generovat teplo, které způsobí oxidaci řezného povrchu. a tepelnou deformaci produktu. Abychom vyřešili výše uvedené problémy, můžeme při řezání titanové slitiny použít také technologii řezání vodou.

Zpracování řezání vodou: Využívá technologii ultravysokého tlaku k natlakování běžné vody z vodovodu na tlak 250-400Mpa a poté ji prochází tryskou na drahé kameny s vnitřním průměrem otvoru asi 0.{{{{101} 3}} 0,35 mm, aby se vytvořil proud o rychlosti asi 800-1000 m/s. Vysokorychlostní proud, běžně známý jako „vodní proud“. "Vodní paprsek" má vysokou energii a lze jej použít k řezání měkkých základních materiálů.

Schéma řezání vodou

Řezání titanových materiálů vodou obecně zahrnuje přidání vhodného množství abraziv, jako je křemenný písek, smirek atd., do "vodního paprsku", aby se zvýšila řezná síla.

Když je titanový materiál řezán vodním paprskem, je nejprve proražen a poté řezán určitou rychlostí. Nakonec je zbývající energie proudu písku absorbována sběračem a rozptýlena vodním paprskem během řezání. Z principu řezání vodním paprskem je dobře vidět, že tlak vody, průtok písku a řezná rychlost jsou rozhodující parametry, které ovlivňují kvalitu řezání materiálu.

Vezměte si desku TC4/Gr5 jako příklad a vytvořte následující tabulku:

TC4/GR 5	tlak vody	pískový proud	řezná rychlost
T<10mm	375 MPa	0,68 kg/min	260 mm/min
10 Menší nebo rovno T Menší nebo rovno 20	375 MPa	0,68 kg/min	150 mm/min
20 Menší nebo rovno T Menší nebo rovno 30	375 MPa	0,68 kg/min	65 mm/min
30 Menší nebo rovno T Menší než nebo rovno 40	37 5 MPa	0,68 kg/min	48 mm/min

Vodní řezání titanové desky na místě

Výhody technologie vodního řezání pro titanové materiály: Technologie vodního řezání je metoda zpracování za studena s charakteristikou nízké teploty obrobku, bez tepelně ovlivněné zóny a bez tepelné deformace během řezání.

Vodní řezání výrobků z titanových desek o průměru 30 mm

Nevýhody jsou:

Vlivem použití vysokotlakého proudění vody se drahokamová tryska zařízení vodního paprsku velmi opotřebovává a je třeba ji včas vyměnit.

Zbytky na řezné hraně řezné plochy: Pro titanové desky, které jsou příliš silné. Například: desky nad 10 mm budou mít zkosení (viz obrázek).

Schematický diagram vad řezání vodou