Titāna materiālu lāzergriešanas analīze

Lāzergriešana ir plaši{0}}apstrādei izmantots augstas precizitātes processtitāna un titāna sakausējumu materiāli. To plaši izmanto kosmiskajā aviācijā, medicīnas ierīcēs, ķīmiskajās iekārtās un citās jomās, jo ir neliela siltuma-ietekmētā zona, augstas-kvalitatīvas griešanas malas un spēcīga elastība,

 

 

Galvenais lāzergriešanas tehniskais princips ir augsta-enerģijas-blīvuma lāzera staru termiskais efekts un iztvaikošanas griešanas process:

 

1. Lielas -jaudas lāzers ir vērsts uz titāna materiāla virsmu. Tas var uzreiz paaugstināt vietējo temperatūru līdz titāna viršanas temperatūrai un izraisīt materiāla ātru iztvaikošanu un caurumu veidošanos.

 

2. Caur griešanas galviņas sprauslu tiek izsmidzināta palīggāze. Tas izpūš iztvaicēto titānu no griešanas zonas un neļauj gaisam iekļūt. Tādējādi tas neļauj titānam reaģēt ar skābekli augstā temperatūrā un veido trauslu titāna oksīdu.

 

3.Kad lāzera stars un sagatave pārvietojas viens pret otru, caurumi tiks izstiepti gar griešanas ceļu un visbeidzot veido nepārtrauktu griešanas virsmu.

 

 

 

Fizikālās īpašības ietekmē to griešanas grūtības un procesa īpatnības:

 

1. Augsta reaģētspēja: titāns augstā temperatūrā viegli reaģē ar tādiem elementiem kā O, N un H. Titāna oksīds samazina griešanas malas stingrību un var pat izraisīt plaisas, tāpēc mums ir jāizmanto aizsardzība pret inertu gāzi.

 

2.High siltumvadītspēja: Titāna siltumvadītspēja ir zemāka nekā tēraudam, bet tā ir augstāka nekā nerūsējošajam tēraudam. Griešanas laikā siltums viegli tiek novadīts uz apkārtējo zonu. Tam nepieciešama precīza lāzera jaudas un griešanas ātruma kontrole, lai izvairītos no pārmērīgi lielas karstuma{3}}ietekmes zonas.

 

3.Augsti kušanas/viršanas punkti: mums ir nepieciešams lāzera stars ar lielāku enerģijas blīvumu. Parasti mums vajadzētu izvēlēties šķiedru lāzeru un kontrolēt fokusētā punkta diametru no 0,1 līdz 0,3 mm.

 

4. Griešanas kvalitātes priekšrocības: atšķirībā no plazmas griešanas un ūdens strūklas griešanas ar lāzeru-grieztiem titāna materiāliem ir gluds-šķērsgriezums un augsta perpendikulitāte, tie var atbilst augstas-precizitātes komponentu prasībām bez slīpēšanas.

 

 

1. Materiāla pirmapstrāde un iespīlēšana

Pirms griešanas noņemiet eļļas traipus un oksīda zvīņas no titāna materiāla virsmas, lai izvairītos no piemaisījumiem, kas ietekmē griešanas kvalitāti.

Griešanas laikā izmantojiet vakuuma adsorbciju vai īpašus armatūru, lai apstrādājamo priekšmetu stingri noturētu vietā, lai termiskā deformācija neizraisītu izmēru novirzes.

 

2. Atšķirības starp biezo un plānu plākšņu griešanu

Plānas plāksnes (＜3 mm): palieliniet griešanas ātrumu, samaziniet lāzera jaudu un samaziniet siltuma{1}}ietekmēto zonu. Tas var būt piemērots precīzai detaļu apstrādei (medicīniskie implanti).

Biezas plāksnes (＞10 mm): ir jāpalielina lāzera jauda, ​​apvienojot to ar impulsa režīmu segmentālai un daudzkārtējai griešanai. Pa to laiku mums jāpalielina palīggāzes spiediens, lai nodrošinātu pilnīgu izdedžu novadīšanu.

 

 

Problēmas	Cēloņi	Risinājumi
Griešanas malu oksidēšanās un krāsas maiņa	Nepietiekama palīggāzes tīrība/zems spiediens	Izmantojiet augstas{0}}tīrības argonu; palielināt gāzes spiedienu
Izgriezumi uz griezuma	Fokālās pozīcijas novirze/pārmērīgi liels ātrums	Kalibrējiet fokusa punktu; samazināt griešanas ātrumu
Pārāk liela siltuma{0}}ietekmētā zona	Pārāk liela lāzera jauda/pārmērīgi lēns ātrums	optimizēt jaudas{0}}ātruma saskaņošanu; izmantojiet impulsa lāzeru
Plākšņu deformācija	Siltuma koncentrācija/nepietiekama iespīlēšana	Pievienojiet dzesēšanas pasākumus; fiksēšanai izmantojiet vairāku{0}}punktu ķermeņus