Pemotongan laser dan pemotongan air pada paduan titanium

Pemotongan laser menggunakan sinar laser yang terfokus dan berdensitas daya tinggi untuk memindai permukaan benda kerja dan memanaskan material secara lokal hingga ribuan atau bahkan puluhan ribu derajat Celcius dalam waktu yang sangat singkat, menyebabkan material yang diiradiasi cepat meleleh, menguap. , terbakar atau mencapai titik penyalaan. Pada saat yang sama, material cair tertiup oleh aliran udara berkecepatan tinggi koaksial dengan balok, sehingga dapat memotong benda kerja dan mencapai tujuan pemotongan material.

Faktor utama yang mempengaruhi efek pemotongan laser:

1, parameter proses pemotongan laser

Parameter yang mengukur kualitas teknologi dan pemesinan pemotongan laser terutama mencakup kekuatan laser.

Pemotongan laser bermacam-macam

2. Kecepatan potong

Mempengaruhi kecepatan pemotongan laser. Secara umum, semakin tinggi energi laser, semakin kecil ketebalan material, dan semakin besar tekanan gas pemotongan, semakin cepat kecepatan pemotongan, dan sebaliknya.

Selama pengoperasian di lokasi, kecepatan pemotongan laser tidak boleh dilakukan begitu saja, namun kualitas pemotongan laser juga harus dipertimbangkan. Khusus untuk beberapa bagian mekanis dengan bentuk yang aneh, keseimbangan tertentu harus dijaga antara kecepatan dan kualitas untuk menjamin kualitas produk.

3. Tekanan gas

Gas yang dihembuskan dalam pemotongan laser memiliki fungsi sebagai berikut: pertama, digunakan untuk melelehkan bahan logam yang dipotong dan mengandalkan tekanan gas yang dihembuskan untuk meniup logam cair hingga membentuk potongan; kedua, gas mendinginkan bahan mentah dan dapat menghilangkan sebagian energi dari area pemotongan. Oleh karena itu gas mempunyai dampak penting terhadap kualitas pemotongan. Saat memproses bahan titanium, gas inert (argon atau nitrogen) perlu digunakan untuk mengurangi masalah kontaminasi oksidasi pada bahan tersebut.

Dampak pemotongan laser bahan titanium pada produk jadi:

1, gerinda. Pemotongan laser pada bahan titanium umumnya menggunakan argon atau nitrogen sebagai gas tambahan. Sedikit terak lengket akan dihasilkan di bagian bawah potongan, namun mudah dihilangkan. Potongan tersebut akan menyerap oksigen dan menghasilkan lapisan oksida yang keras dan rapuh.

2, deformasi. Karena pemotongan bahan titanium menghasilkan banyak panas, waktu pemrosesan produk meningkat seiring waktu. Produk pertama dan produk terakhir mempunyai deformasi yang berbeda. Kegagalan mengurangi panas tepat waktu akan menyebabkan deformasi produk.

Seperti disebutkan di atas, dalam pengantar pemotongan laser pada bahan titanium, kita mengetahui bahwa pemotongan laser akan menghasilkan panas, menyebabkan oksidasi pada permukaan pemotongan. dan deformasi termal produk. Untuk mengatasi permasalahan di atas, kita juga dapat menggunakan teknologi pemotongan air saat memotong paduan titanium.

Pemrosesan pemotongan air: Teknologi ini menggunakan teknologi bertekanan sangat tinggi untuk memberi tekanan pada air keran biasa hingga tekanan 250-400Mpa, dan kemudian mengalirkannya melalui nosel batu permata dengan diameter lubang bagian dalam sekitar 0.{{ 3}}.35mm untuk membentuk jet dengan kecepatan sekitar 800-1000m/s. Jet berkecepatan tinggi, umumnya dikenal sebagai "jet air". "Waterjet" memiliki energi tinggi dan dapat digunakan untuk memotong bahan dasar lunak.

Diagram pemotongan air

Pemotongan air pada bahan titanium umumnya melibatkan penambahan bahan abrasif seperti pasir kuarsa, ampelas, dll. dalam jumlah yang sesuai ke dalam "jet air" untuk meningkatkan gaya pemotongan.

Saat bahan titanium dipotong dengan waterjet, bahan tersebut ditusuk terlebih dahulu, lalu dipotong dengan kecepatan tertentu. Terakhir, sisa energi aliran pasir ditampung oleh kolektor dan dibuang oleh waterjet selama pemotongan. Dari prinsip pemotongan jet air, mudah untuk melihat bahwa tekanan air, aliran pasir, dan laju pemotongan merupakan parameter penting yang mempengaruhi kualitas pemotongan material.

Ambil contoh pelat TC4/Gr5 untuk membuat tabel berikut:

TC4/GR 5	tekanan air	aliran pasir	tingkat pemotongan
T<10mm	375 MPa	0,68kg/menit	260mm/menit
10 Kurang dari atau sama dengan T Kurang dari atau sama dengan 20	375 MPa	0,68kg/menit	150mm/menit
20 Kurang dari atau sama dengan T Kurang dari atau sama dengan 30	375 MPa	0,68kg/menit	65mm/menit
30 Kurang dari atau sama dengan T Kurang dari atau sama dengan 40	37 5 MPa	0,68kg/menit	48mm/menit

Pelat titanium pemotongan air di lokasi

Keunggulan teknologi pemotongan air untuk material titanium: Teknologi pemotongan air merupakan metode pemrosesan dingin dengan karakteristik suhu benda kerja yang rendah, tidak ada zona yang terkena panas, dan tidak ada deformasi termal selama pemotongan.

Produk plat titanium pemotongan air 30mm

Kerugiannya adalah:

Karena penggunaan aliran air bertekanan tinggi, nosel batu permata pada peralatan waterjet menjadi sangat aus dan perlu diganti tepat waktu.

Residu pada ujung tombak permukaan pemotongan: Untuk pelat titanium yang terlalu tebal. Misalnya: pelat di atas 10mm akan memiliki bevel (lihat diagram).

Diagram skema cacat pemotongan air