KHOAN CẮT HÀN BẰNG TIA LASER Cắt vật liệu bằng laser Ưu điểm: - Cắt được nhiều loại vật liệu- Khe cắt hẹp do tiêu tụ tốt tia laser- Nguồn ảnh huởng nhiệt nhỏ của các bức xạ laser- Các tác động cơ học lên vật liệu nhỏ nhất - Khả năng thao tác chính xác làm chảy và bay hơi vật liệu CÁC LOẠI NGUỒN LASER . Laser rắn Đặc điểm của Laser rắn. Laser rắn là laser mà môi trường hoạt chất là chất rắn: đơn tinh thể hoặc chất vô định hình. Độ nghịch đảo. | Chương 8 KHOAN CẮT HÀN BẰNG TIA LASER Cắt vật liệu bằng laser Ưu điểm: - Cắt được nhiều loại vật liệu - Khe cắt hẹp do tiêu tụ tốt tia laser - Nguồn ảnh huởng nhiệt nhỏ của các bức xạ laser - Các tác động cơ học lên vật liệu nhỏ nhất - Khả năng thao tác chính xác - Làm sạch hoá học vùng cắt - Có thể tự động hóa và năng suất lao động cao - Khả năng cắt biên dạng phức tạp cả theo 2 3 chiều . Cắt vật liệu kim loại Cắt bằng laser dựa trên tác động nhiệt của bức xạ, nguồn nhiệt đuợc dịch chuyển theo 2 hướng vuông góc nhờ hệ quang đặc biệt cho phép tiêu tụ vết với mật độ lớn tại điểm gia công cần thiết. Nếu tia lasser với bán kính a, dịch chuyển với vận tốc không đổi U0 thì trường nhiệt độ phụ thuộc vào tỷ số thời gian bão hòa nhiệt với vật liệu bán giới hạn,. Khỉ u0a /k < 1 thì nguồn nhiệt đuợc coi là dịch chuyển chậm. Khi đó nhiệt độ tại tâm vết là cực đại và bài toán đuợc coi là nguồn nhiệt tĩnh T0: nhiệt độ ban đầu của vật liệu . . +Khi U0 =2cm/s với nguồn công suất 500W cắt | Chương 8 KHOAN CẮT HÀN BẰNG TIA LASER Cắt vật liệu bằng laser Ưu điểm: - Cắt được nhiều loại vật liệu - Khe cắt hẹp do tiêu tụ tốt tia laser - Nguồn ảnh huởng nhiệt nhỏ của các bức xạ laser - Các tác động cơ học lên vật liệu nhỏ nhất - Khả năng thao tác chính xác - Làm sạch hoá học vùng cắt - Có thể tự động hóa và năng suất lao động cao - Khả năng cắt biên dạng phức tạp cả theo 2 3 chiều . Cắt vật liệu kim loại Cắt bằng laser dựa trên tác động nhiệt của bức xạ, nguồn nhiệt đuợc dịch chuyển theo 2 hướng vuông góc nhờ hệ quang đặc biệt cho phép tiêu tụ vết với mật độ lớn tại điểm gia công cần thiết. Nếu tia lasser với bán kính a, dịch chuyển với vận tốc không đổi U0 thì trường nhiệt độ phụ thuộc vào tỷ số thời gian bão hòa nhiệt với vật liệu bán giới hạn,. Khỉ u0a /k < 1 thì nguồn nhiệt đuợc coi là dịch chuyển chậm. Khi đó nhiệt độ tại tâm vết là cực đại và bài toán đuợc coi là nguồn nhiệt tĩnh T0: nhiệt độ ban đầu của vật liệu . . +Khi U0 =2cm/s với nguồn công suất 500W cắt tấm thép CT3 ta có trường nhiệt như hình 2,4 2 1,6 1,2 0,8 0 x (mm) y (mm) 0,4 7000C 9000C 13000C . . . + Khi cắt tấm dày: người ta dùng luồng oxi thổi (phương pháp laser và khí) . Xảy ra các quá trình sau: - Đốt cháy kim loại có sinh nhiệt do phản ứng cháy - Làm sạch và thổi các xỉ nóng chảy khỏi vùng cắt - Làm nguội vùng cắt Điều đó cho phép: - Tăng tốc độ cắt - Tăng chiều sâu cắt - Nhận được mép cắt chất lượng tốt . Nhận xét: Cắt laser oxy: do sự sinh nhiệt của phản ứng oxy hoá và sự thoát nhiệt do khí nên nguồn nhiệt tương đương để gia công: P=P0 + P phản ứng =P + P phản ứng = P laser.(1-R) + P phản ứng A: Hệ số hấp thụ R: Hệ số phản xạ phụ thuộc bước sóng, vật liệu và trạng thái bề mặt Trong đó: P phản ứng = Q: hệ số sinh nhiệt của phản ứng m=2y0 duo : tốc độ phá hủy vật liệu do đốt với: 2y0: bề rộng vết cắt : tỷ trọng vật liệu d: chiều dày tấm cắt . Năng lượng đó sẽ tiêu hao do các nguyên nhân sau: - Dùng để đốt nóng vật liệu gia công đến dưới nhiệt độ chuyển .
