Kuo 5005-H14 skiriasi po lazeriu
5005 yra aliuminio magnio lydinys, kurio magnio kiekis yra nuo 0,50 iki 1,10 proc., o tankis apie 2,70 g kubiniame centimetre. H14 temperatūroje plokštė yra grūdinama iki ketvirtadalio kietumo, o tipinis tempiamasis stipris yra 145–185 MPa juostoje, o atsparumo įtempis yra ne mažesnis kaip 120 MPa. Tai standartinis architektūrinių plokščių ir anoduotų lakštų lydinys, nes jis turi švarią anodinę plėvelę ir gerai atsparus oro sąlygoms.
Naudojant skaidulinį lazerį, 5005-H14 kelia tris specifines problemas. Pirma, paviršius atspindi didelę 1,07 mikrono spindulio dalį esant žemai temperatūrai, todėl pradūrimas yra nestabilus. Antra, šilumos laidumas yra maždaug 200 W vienam kelvino metrui, todėl šiluma pasklinda nuo plyšio ir pjūviui reikia didelio galios tankio. Trečia, magnis yra lakus elementas, todėl lydalo telkinys išskiria smulkius oksido dūmus, kurie gali užteršti apsauginį lęšį. Šilumos paveikta zona ir detalės matmenų tikslumas laimi arba prarandamas sprendžiant šias tris problemas.
Šilumos paveiktos zonos valdymas
Šilumos paveikta zona pluošto lazeriu, išpjautoje iš 1–6 mm 5005 plokštės, paprastai yra 0,05–0,30 mm pločio, kai procesas yra tinkamai nustatytas; blogai nustatytas pjūvis ant tos pačios plokštės gali viršyti 0,8 mm. Jį valdo keturios svirtys:
Šilumos tiekimas ilgio vienetui. Kartu padidinkite greitį ir sumažinkite vidutinę galią, kad sumažėtų viename pjūvio milimetre sukaupta energija. Gilus pradurimas su didele vidutine galia yra vienintelis didžiausias vietinio perkaitimo šaltinis.
Impulsinis arba moduliuotas išėjimas. Moduliuojant pluoštą kelių kilohercų dažniu, lydymosi baseinas iš dalies sukietėja tarp impulsų, o tai riboja šoninę šilumos sklaidą, nesumažinant tiekimo greičio.
Fokusas ir taško dydis. Griežtesnė vieta padidina galios tankį paviršiuje, todėl plokštė greičiau pasiekia lydymosi temperatūrą, o aplink esantis metalas sugeria mažiau šilumos.
Auskarų vėrimo padėtis ir įvedimas. Pradurkite už baigto kontūro ir įveskite lanku, kad neišvengiama skylė būtų nupjauta kaip laužas, o ne ant matomo krašto.
Kadangi H14 yra grūdintas, o ne termiškai apdorotas, HAZ nesuminkština kritulių poveikio, tačiau jis šiek tiek atsigauna ir gali šiek tiek prarasti stiprumą ties nupjautu paviršiumi. Šlifavimas arba anodavimas po pjovimo pašalina tą ploną sluoksnį, kai kraštas yra struktūriškai svarbus.
Pjovimo dujos, fokusavimas ir optika
Pagalbinių dujų pasirinkimas keičia ir plyšį, ir HAZ. Aukšto slėgio azotas, esant 12–20 barų slėgiui, suteikia švarų, oksidų neturintį kraštą su siauru HAZ ant 5005 plokštės nuo 2 mm iki 6 mm, o tai yra teisingas pasirinkimas, kai dalis bus anoduota arba padengta. Deguonis greičiau pjauna ir gali padėti storesnėms atkarpoms, tačiau egzoterminė reakcija prideda šilumos ir palieka oksiduotą kraštą, kurį reikia pašalinti prieš anodavimą. Suslėgtas oras yra tarp šių dviejų ir yra pagrįstas kompromisas atliekant švelnaus plieno gamybos darbus, nors aliuminio briaunų kokybė yra mažiau nuspėjama.
Purkštuko skersmuo paprastai yra nuo 1,2 mm iki 2,0 mm, o atstumas nuo 0,8 mm iki 1,2 mm. Pjaunant ploną plokštę azotu, fokusuojamas paviršius arba šiek tiek žemiau jo. Kolimacijos ir fokusavimo optika turi būti įvertinta kaip didelis atspindys, o apsauginis langas su švariu prapūtimu neleidžia magnio oksido garams patekti į objektyvą. Užterštas langas pakeičia židinį ir išplečia HAZ per kelias valandas, todėl lango būklė turėtų būti traktuojama kaip proceso kintamasis, o ne priežiūra.
Greitis, galia ir storis: įprasti paleidimo parametrai
Žemiau pateiktos vertės yra tipiniai azoto pluošto lazerio, esančio ant 5005-H14 plokštės, pradžios taškai; plyšys ir greitis yra suderinti su faktine purkštuko ir medžiagos partija.
| Storis | Lazerio galia | Pjovimo greitis | Azoto slėgis | Tipiškas plyšys |
| 2 mm | 3 kW | 7–9 m per minutę | 14 barų | 0,15–0,25 mm |
| 3 mm | 4 kW | 5–7 m per minutę | 16 barų | nuo 0,20 iki 0,30 mm |
| 5 mm | 6 kW | 3–4 m per minutę | 18 barų | nuo 0,30 iki 0,45 mm |
| 6 mm | 6 kW | 2,5–3,5 m per minutę | 20 barų | 0,35–0,50 mm |
Židinio padėtis nuo minus 0,5 mm iki plius 1,0 mm, palyginti su viršutiniu paviršiumi, yra įprastas tokio storio langas. Bet koks staigus greičio sumažėjimas esant tokiai pačiai galiai yra ženklas, kad antgalis nusidėvėjęs arba langas nešvarus, o ne tai, kad pasikeitė medžiaga.
Pjovimo tikslumas, nuodegos ir tolesnis apdorojimas
Šiuolaikinės pluošto mašinos išlaiko padėties nustatymo tikslumą apie plius arba minus 0,05 mm, o pakartojamumas yra maždaug plius arba minus 0,03 mm, todėl praktinės dalių tikslumo ribos kyla dėl proceso, o ne dėl pavarų. Įprasti 5005-H14 defektai yra šie:
Apatinės pusės apnašos, atsiradusios dėl nepakankamo dujų slėgio arba per mažo greičio.
Krašto smailėjimas, kuris didėja didėjant storiui ir fokusuojant per aukštai virš paviršiaus.
Vertikalios juostelės, atsirandančios dėl nestabilaus lydymosi baseino ir paprastai nurodo galios arba darbo ciklo nustatymus.
Šildomas atspalvis išilgai nupjauto paviršiaus, kuris atrodo kaip šviesiai pilka juostelė ir pašalinamas mechaniniu būdu.
Pašalinimas, briaunų apvalinimas ir lengvas paviršiaus apdirbimas atkuria griežtus nuokrypius po pjovimo ir suteikia švarų paviršių anodavimui. Jei dalys bus anoduotos, nupjaukite maždaug 0,05–0,10 mm nuo pjaunamo paviršiaus šepečiu arba vibraciniu paviršiumi, nes lazerio kraštas turi oksido plėvelę, kuri anodizuojasi į kitokį atspalvį nei valcuotas paviršius. Plokštės tvirtinimas ant lygios lovos, ąselių naudojimas mažoms dalims laikyti ir kontūrų pjovimas tokia seka, kuri leidžia šilumai išsisklaidyti tarp ėjimų, sumažina plonų plokščių iškraipymą.
Dažnai užduodami klausimai
Kl.: Ar skaiduliniu lazeriu galima pjauti 5005-H14 be karščio paveiktos zonos?
Joks pjovimo procesas nepašalina HAZ visiškai, nes metalas plyšio krašte turi ištirpti. Tinkami parametrai palaiko zoną maždaug nuo 0,05 mm iki 0,30 mm, o tai yra nematoma atliekant daugumą architektūros ir gamybos darbų.
Kl .: Ar šiam lydiniui azotas visada yra geresnis už deguonį?
Azotas suteikia siauresnę HAZ ir be oksido briauną, kuri yra tinkama anoduotoms arba padengtoms dalims. Deguonis greičiau patenka ant storesnės plokštės, tačiau palieka oksido sluoksnį, kurį reikia pašalinti, todėl tinka dalims, kurios bus nudažytos arba paslėptos.
Kl .: Kodėl auskarų vėrimas užtrunka taip ilgai ant aliuminio?
Dėl atspindinčio paviršiaus pirmosios milisekundės tampa neveiksmingos, todėl mašinos padidina galią arba naudoja impulsinį pradūrimą. Pradžios skylės gręžimas arba perforavimas yra greitesnis nei ilgas pradurimas, kai viename lape yra daug mažų dalių.
K: Kaip sužinoti, ar mano parametrai dreifuoja?
Kiekvienam storiui stebėkite pjovimo greitį, įpjovos plotį ir apnašų išvaizdą. Laipsniškas greičio mažėjimas esant pastoviai galiai paprastai reiškia, kad apsauginis langelis arba antgalis pablogėjo, o ne pasikeitė plokštė.
Kl.: Ar pjovimas lazeriu turi įtakos 5005 anoduotai apdailai?
Pjaustytas paviršius turi ploną oksido sluoksnį, o HAZ – šiek tiek atsikūrusią mikrostruktūrą, todėl anoduojasi į šiek tiek kitokį atspalvį nei valcuotas paviršius. Mechanine apdaila pašalinus 0,05–0,10 mm, kraštas priartėja prie pagrindinės spalvos.
Kl .: Kokią toleranciją galima pažadėti lazeriu supjaustytoje plokštėje?
Mašinos padėtis yra maždaug plius minus 0,05 mm, tačiau pasiekiamas dalies tolerancija priklauso nuo storio, plyšio ir šilumos valdymo. Darbinis skaičius nuo 2 mm iki 6 mm 5005-H14 plokštės yra plius arba minus 0,1 mm ant kontūrų ir plius arba minus 0,2 mm ant skylių skersmens.
