عملية قطع الألمنيوم وسبائك الألومنيوم بواسطة آلة القطع بليزر الألياف

يمكن لماكينة قطع الألياف الضوئية بالليزر أن تعالج معدن الألمنيوم وسبائك الألومنيوم غير الحديدية

تشير المعادن غير الحديدية عمومًا إلى جميع المعادن باستثناء الحديد (وأحيانًا المنغنيز والكروم) والسبائك التي أساسها الحديد. الألمنيوم وسبائكه هي أيضًا معادن غير حديدية. في صناعة معالجة المعادن ، تعتبر آلات القطع بالليزر من معدات المعالجة الشائعة. يمكن لآلات القطع بالليزر الليفي معالجة الألمنيوم وسبائكه. دعنا نتعرف على القطع بالليزر للألمنيوم وسبائك الألومنيوم.

قطع الألمنيوم وسبائكه بالليزر:

يعد قطع الألمنيوم النقي أكثر صعوبة من المعادن التي أساسها الحديد بسبب انخفاض نقطة انصهاره ، والتوصيل الحراري العالي ، وخاصة معدل امتصاصه المنخفض لليزر ثاني أكسيد الكربون. ليس فقط سرعة القطع بطيئة ، ولكن أيضًا الحافة السفلية للقطع عرضة لالتصاق الخبث وسطح القطع خشن. نظرًا لإدراج عناصر سبيكة أخرى في سبائك الألومنيوم ، فإن امتصاص ثاني أكسيد الكربون وضوء الليزر يزداد في الحالة الصلبة ، مما يجعل القطع أسهل من الألمنيوم النقي ، مع سماكة وسرعة قطع أكبر قليلاً. حاليًا ، عادةً ما يستخدم في قطع الألومنيوم وسبائكه ليزر ثاني أكسيد الكربون أو الليزر المستمر أو الليزر النبضي.

القطع بالليزر المستمر لغاز ثاني أكسيد الكربون:

（1） قوة الليزر.

طاقة الليزر المطلوبة لقطع الألمنيوم وسبائكه أكبر من تلك المطلوبة لقطع سبائك الحديد. يمكن لليزر بقوة 1 كيلو وات أن يقطع الألومنيوم الصناعي النقي بسماكة قصوى تبلغ حوالي 2 مليمتر وألواح من سبائك الألمنيوم بسماكة قصوى تبلغ حوالي 3 مليمترات. يستطيع الليزر بقدرة 3 كيلو وات قطع الألومنيوم الصناعي النقي بسماكة قصوى تبلغ حوالي 10 مم. تبلغ قوة الليزر 5.7 كيلو وات ويمكنه قطع الألومنيوم الصناعي النقي بسماكة قصوى تبلغ حوالي 12.7 مم وسرعة قطع تصل إلى 80 سم / دقيقة.

(2) نوع وضغط الغاز المساعد.

عند قطع الألمنيوم وسبائكه ، يكون لنوع وضغط الغازات المساعدة تأثير كبير على سرعة القطع ، التصاق خبث القطع ، وخشونة سطح القطع.

باستخدام O2 كغاز مساعد ، تكون عملية القطع مصحوبة بتفاعل مؤكسد طارد للحرارة ، وهو أمر مفيد لتحسين سرعة القطع. ومع ذلك ، يتم تكوين نقطة انصهار عالية وخبث أكسيد عالي اللزوجة ، Al2O3 ، في الشق. عندما يتدفق الخبث في الشق ، بسبب محتواه الحراري العالي ، يصبح سطح القطع المتكون أكثر سمكًا بسبب الذوبان الثانوي. من ناحية أخرى ، عندما يتم تفريغ الخبث إلى أسفل القطع ، بسبب تبريد تدفق الهواء الإضافي والتوصيل الحراري لقطعة العمل ، تزداد اللزوجة وتصبح السيولة ضعيفة ، وغالبًا ما تشكل خبثًا لزجًا يكون يصعب تقشيرها على السطح السفلي لقطعة الشغل. للقيام بذلك ، يجب زيادة ضغط الغاز. في الوقت نفسه ، يكون سطح القطع الذي تم الحصول عليه باستخدام ثاني أكسيد الكربون كغاز مساعد خشنًا نسبيًا. عندما تقترب سرعة القطع من الحد الأقصى لسرعة القطع ، يتم تحسين خشونة سطح القطع.

مع N2 باعتباره غازًا مساعدًا ، نظرًا لأن N2 لا يتفاعل مع المعدن الأساسي أثناء عملية القطع ، فإن قابلية حفر الخبث ليست جيدة جدًا ، وحتى إذا تم تعليقه في أسفل القطع ، فمن السهل إزالته. لذلك ، عندما يكون ضغط الغاز أكبر من 0.5 ميجا باسكال ، يمكن الحصول على قطع خالي من الخبث ، لكن سرعة القطع أقل من سرعة الغاز الإضافي. على العكس من ذلك ، فإن العلاقة بين الخشونة وسرعة الدوران هي في الأساس علاقة خطية. كلما كانت سرعة الدوران أصغر ، كانت الخشونة أصغر. بالإضافة إلى ذلك ، محتوى عنصر السبيكة منخفض ، وخشونة سطح القطع كبيرة. ومع ذلك ، فإن خشونة سطح القطع لسبائك الألومنيوم ذات المحتوى العالي من عنصر السبائك صغيرة.

عند قطع سبائك الألومنيوم المستخدمة في صناعة الطائرات ، يتم أيضًا استخدام تدفق هواء إضافي مزدوج. أي أن الفوهة الداخلية تنبعث منها النيتروجين ، وتصدر الفوهة الخارجية تيار أكسجين بضغط غاز يبلغ 0. 8M pa ، ويمكن الحصول على سطح قطع خالي من بقايا المواد اللاصقة.

(3) عملية القطع والمعلمات.

تتمثل المشكلات الفنية الرئيسية في القطع بالليزر المستمر لـ CO2 للألمنيوم وسبائك الألومنيوم في التخلص من شوائب الخبث وتحسين خشونة سطح القطع. بالإضافة إلى اختيار الغاز الإضافي المناسب وسرعة القطع ، يمكن أيضًا اتخاذ الإجراءات التالية لمنع تكون الخبث.

1. طلاء مسبق لطبقة من الجرافيت عامل مضاد للالتصاق على الجزء الخلفي من لوح الألمنيوم.

يمكن للفيلم المستخدم لتعبئة ألواح سبائك الألومنيوم أيضًا أن يمنع التصاق الخبث.

الجدول 2-6 المواد المرجعية للقطع بالليزر CO 2 لسبائك A1CuMgmn.

الجدول 2-7 معلمات القطع بالليزر CO 2 لسبائك الألومنيوم وسبائك الألمنيوم وسبائك النحاس والزنك وسبائك الألومنيوم والسيليكون.