Vyraujantys lazerio pjovimo defektai ir jų prevencijos strategijos

Lazerio pjaustymas, nors ir labai tikslus, gali susidurti su keliais defektais dėl šiluminės dinamikos, medžiagų savybių ar parametrų neatitikimų . žemiau yra įprasti defektai ir strategijos juos sušvelninti, susintetinti iš naujausių tyrimų ir pramonės praktikos:

1. šilumos paveikta zona (HAZ) ir šiluminiai iškraipymai
- Defektas Aprašymas: Didelės energijos lazerio pluoštai sukelia lokalizuotą šildymą, sukeldami mikrostruktūrinius pokyčius (E . g ., fazių transformacijos) ir šiluminio streso, todėl „ArMOX 500T“ metalo stiprumas {4., pavyzdžiui, potencialiai, potencialiai, potencialiai, potencialiai. vientisumas .
- Prevencijos strategijos:
- Hibridinis proceso pasirinkimas: naudokite abrazyvinį vandens srovę (AWJ) pjaustymą kritiniams komponentams, kuriems reikalingas minimalus šiluminis poveikis, nes AWJ visiškai vengia HAZ per šaltą pjovimą .
- Parametrų optimizavimas: Sumažinkite lazerio galią arba padidinkite pjovimo greitį, kad apribotumėte šilumos kaupimąsi ., pavyzdžiui, palaikydami CO₂ lazerio galią žemiau 3 . 8 kW sumažina oksidacijos šlako ir HAZ gylį.
- Padėkite dujų reguliavimą: Optimizuokite deguonies ar azoto slėgį, kad išsklaidytumėte šilumą . Tyrimas parodė, kad pakoregavimas dujų slėgis iki 0 . 055 MPa sumažino paviršiaus šiurkštumą 23%.

---

2. paviršiaus šiurkštumas ir oksidacija
- Defektas Aprašymas: Netolygus tirpimas ar oksidacija pjovimo metu sukuria grubius paviršius arba oksido sluoksnius, turinčius įtakos estetikai ir funkcionalumui . lazeriu supjaustytas „Armox 500T“.
- Prevencijos strategijos:
- Dinaminis parametrų valdymas: naudokite atsako paviršiaus metodiką (RSM), kad modeliuotumėte parametrų sąveiką ., pavyzdžiui, padidindami pjovimo greitį iki 1 400 mm/min, optimizuoto židinio nuotolio sumažėjimo iki 1 .} 12 μm (veidrodžio panašus apdaila).
-Post apdorojimas: atkaitinimas ar mechaninis poliravimas gali išlyginti paviršius . aukštos temperatūros Hfo₂-Sio₂ dangų atkaitinimo pagerino stechiometriją ir sumažintą absorbciją-strategiją, taikomą metaliniams paviršiams ., strategija {..

---

3. mikrotraumai ir poringumas
- Defektas Aprašymas: Greitas medžiagų, tokių kaip supervizijos (E . g ., GH4099), arba sukietėjus .
- Prevencijos strategijos:
- GH4099 SuperlloyS padidėjusio dislokacijos tankio ir nusodintų „fazių) terminio apdorojimo apdorojimas **.
- Lazerio parametrų tobulinimas: sureguliuokite energijos tankį (galios/greičio santykį), kad būtų užtikrintas vienodas tirpimas . LPBF procesams, realaus laiko akustinės emisijos stebėjimas nustato lydymosi baseino anomalijas, įgalindamas parametrų reguliavimą .

---

4. matmenų netikslumai
- Defektas Aprašymas: Šilumos išsiplėtimas arba pluošto klaida gali sukelti nukrypimus nuo projektavimo specifikacijų, tokių kaip Kerfo pločio neatitikimai .
- Prevencijos strategijos:
-Realiojo laiko stebėjimas: Diegkite vaizdų pagrįstas sistemas (E . g ., lazerio taško ortorektifikacija) Norėdami aptikti ir ištaisyti nuokrypius . UAV montuojamos kameros su MATLAB analize.
-Sijos kokybės kontrolė: naudokite deformuojamus veidrodžius arba fazių kompensavimo metodus, kad išlaikytumėte pluošto darną . pjezoelektrinės veikiančios veidrodžių sistemos sumažintą rentgeno spindulių rentgeno taškinio kontrastą iki 0 . 04, padidinant tikslumą.

---

5. šlako sukibimas ir nešvarumų formavimas
-Defektas Aprašymas: Likusi išlydyta medžiaga iš naujo išsprendžia supjaustytus kraštus, formuodamas šlaką ar nešvarumus, ypač esant didelės galios pjovimui .
- Prevencijos strategijos:
- ** Padėkite dujų optimizavimui **: Aukštesnio slėgio azotas efektyviai išstumia išlydytą medžiagą . AWJ, sumažinant atstumą iki 4 mm mažinamų šiurkštumo smaigalių, kuriuos sukelia 300 MPa vandens slėgis .
-Konkretūs medžiagos metodai: atspindinčioms medžiagoms (E . g ., aliuminumui), naudokite impulsinius lazerius, kad kontroliuotumėte lydymosi išmetimą ir išvengtumėte pakartotinio nusodinimo .

---

Išvada
Laser cutting defects can be mitigated through a combination of process optimization (e.g., RSM modeling), hybrid techniques (e.g., AWJ for HAZ-sensitive components), and advanced monitoring (e.g., Akustinės arba vaizdo pagrįstos sistemos) . po apdorojimo, pavyzdžiui, atkaitinimo ar tiesioginio senėjimo, dar labiau padidina medžiagų savybes .