Metallrohre werden häufig im Flugzeugbau, im Maschinenbau, in der Automobilindustrie, in der petrochemischen Industrie, in Land- und Tierhaltungsmaschinen und in anderen Branchen eingesetzt.Aufgrund unterschiedlicher Anwendungsszenarien müssen Teile mit unterschiedlichen Formen und Größen verarbeitet werden, um den Anforderungen verschiedener Branchen gerecht zu werden.Die Laserbearbeitungstechnik eignet sich besonders für die Bearbeitung verschiedener Metallrohre.Das Rohrlaserschneidsystem zeichnet sich durch hohe Flexibilität und hohe Automatisierung aus und kann den Produktionsmodus von Kleinserien und mehreren Sorten unterschiedlicher Materialien realisieren.
►►► Was sind die Schlüsseltechnologien der Rohrlaserschneidanlage?
Lichtleiter-Fokussierungssystem
Die Funktion des Lichtführungs- und Fokussiersystems besteht darin, den vom Lasergenerator ausgegebenen Lichtstrahl zum Schneidkopf des Fokussierlichtwegs zu leiten.Um hochwertige Schlitze zu erhalten, ist es beim Laserschneiden von Rohren erforderlich, den Strahl auf einen kleinen Punktdurchmesser und eine hohe Leistung zu fokussieren.Dadurch führt der Lasergenerator eine Ausgabe im Modus niedriger Ordnung aus.Um einen kleineren Strahlfokussierungsdurchmesser zu erhalten, ist die transversale Modenordnung des Lasers kleiner und die Grundmode besser.Der Schneidkopf der Laserschneidanlage ist mit einer Fokussierlinse ausgestattet.Nachdem der Laserstrahl durch die Linse fokussiert wurde, kann ein kleiner Fokussierungsfleck erhalten werden, so dass hochwertige Rohrschnitte durchgeführt werden können.
Kontrolle der Flugbahn des Schneidkopfes
Beim Rohrschneiden hat das zu bearbeitende Rohr eine räumlich gekrümmte Oberfläche und eine komplexe Form.Es wird schwierig sein, mit herkömmlichen Methoden zu programmieren und zu verarbeiten, was erfordert, dass der Bediener den richtigen Bearbeitungspfad und den geeigneten Referenzpunkt entsprechend den Anforderungen des Bearbeitungsprozesses auswählt, den Vorschub jeder Achse und den Koordinatenwert des Referenzpunkts mit der NC aufzeichnet System, und verwenden Sie dann die räumliche Geraden- und Bogeninterpolationsfunktion des Laserschneidsystems, zeichnen Sie die Koordinatenwerte des Bearbeitungsprozesses auf und generieren Sie das Bearbeitungsprogramm.
Automatische Steuerung der Fokusposition des Laserschneidens
Die Steuerung der Fokusposition beim Laserschneiden ist ein wichtiger Faktor für die Schnittqualität.Es ist eine der Schlüsseltechnologien beim Laserschneiden von Rohren, die vertikale Richtung des Fokus relativ zur Werkstückoberfläche durch automatische Mess- und Steuergeräte unverändert zu lassen.Durch die Integration der Steuerung der Laserfokusposition und der linearen Achse (XYZ) des Laserbearbeitungssystems ist die Bewegung des Laserschneidkopfs leichter und flexibler, und die Position des Fokus ist genau bekannt, wodurch Kollisionen vermieden werden zwischen dem Schneidkopf und dem Schneidrohr oder anderen im Bearbeitungsprozess befindlichen Gegenständen.
Einfluss der wichtigsten Prozessparameter
01 Wirkung der optischen Leistung
Beim Dauerstrich-Lasergenerator hat die Laserleistung einen wichtigen Einfluss auf das Laserschneiden.Theoretisch gilt: Je höher die Laserleistung der Laserschneidausrüstung, desto höher ist die Schnittgeschwindigkeit.In Kombination mit den Eigenschaften des Rohrs selbst ist die maximale Schneidleistung jedoch nicht die beste Wahl.Wenn die Schneidleistung erhöht wird, ändert sich auch der Modus des Lasers selbst, was sich auf die Fokussierung des Laserstrahls auswirkt.Bei der tatsächlichen Bearbeitung entscheiden wir uns häufig dafür, dass der Fokus die höchste Leistungsdichte erhält, wenn die Leistung geringer als die maximale Leistung ist, um die Effizienz und Schnittqualität des gesamten Laserschneidens sicherzustellen.
02 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit
Beim Laserschneiden von Rohren muss darauf geachtet werden, dass die Schnittgeschwindigkeit in einem bestimmten Bereich liegt, um eine bessere Schnittqualität zu erzielen.Wenn die Schnittgeschwindigkeit langsam ist, sammelt sich zu viel Wärme auf der Rohroberfläche, die Wärmeeinflusszone wird größer, der Schlitz wird breiter und das austretende Schmelzmaterial verbrennt die Kerboberfläche, wodurch die Kerboberfläche entsteht rauh.Wenn die Schnittgeschwindigkeit erhöht wird, wird die durchschnittliche Umfangsschlitzbreite des Rohrs kleiner, und je kleiner der Rohrdurchmesser geschnitten wird, desto deutlicher ist dieser Effekt.Mit der Beschleunigung der Schnittgeschwindigkeit verkürzt sich die Einwirkungszeit des Lasers, die vom Rohr absorbierte Gesamtenergie wird geringer, die Temperatur am vorderen Ende des Rohrs sinkt und die Schlitzbreite nimmt ab.Wenn die Schnittgeschwindigkeit zu hoch ist, wird das Rohr nicht oder nicht kontinuierlich durchgeschnitten, was sich negativ auf die gesamte Schnittqualität auswirkt.
03 Einfluss des Rohrdurchmessers
Beim Laserschneiden von Rohren haben auch die Eigenschaften des Rohrs selbst einen großen Einfluss auf den Bearbeitungsprozess.So hat beispielsweise die Größe des Rohrdurchmessers einen erheblichen Einfluss auf die Verarbeitungsqualität.Durch die Forschung zum Laserschneiden von dünnwandigen nahtlosen Stahlrohren wurde festgestellt, dass bei unveränderten Prozessparametern der Laserschneidausrüstung der Rohrdurchmesser weiter zunimmt und auch die Schlitzbreite weiter zunimmt.
04 Art und Druck des Hilfsgases
Beim Schneiden nichtmetallischer und einiger Metallrohre können Druckluft oder Inertgas (z. B. Stickstoff) als Hilfsgas verwendet werden, während für die meisten Metallrohre Aktivgas (z. B. Sauerstoff) verwendet werden kann.Nach der Bestimmung der Art des Hilfsgases ist es sehr wichtig, den Druck des Hilfsgases zu bestimmen.Wenn das Rohr mit geringer Wandstärke mit höherer Geschwindigkeit geschnitten wird, muss der Druck des Hilfsgases erhöht werden, um zu verhindern, dass Schlacke am Schnitt hängen bleibt.Wenn die Wandstärke des Schneidrohrs groß oder die Schneidgeschwindigkeit langsam ist, muss der Druck des Hilfsgases ordnungsgemäß reduziert werden, um zu verhindern, dass das Rohr kontinuierlich geschnitten wird.
Beim Laserschneiden von Rohren ist auch die Position des Strahlfokus sehr wichtig.Beim Schneiden liegt die Fokusposition im Allgemeinen auf der Oberfläche des Schneidrohrs.Wenn der Fokus gut positioniert ist, ist die Schnittnaht am kleinsten, die Schnitteffizienz am höchsten und die Schnittwirkung am besten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. Juni 2022