Optisk fiber laserskæremaskine kan behandle non-ferro metal aluminium og aluminiumslegering
Ikke-jernholdige metaller refererer generelt til alle metaller undtagen jern (og nogle gange mangan og krom) og jernbaserede legeringer. Aluminium og dets legeringer er også ikke-jernholdige metaller. I metalforarbejdningsindustrien er laserskæremaskiner almindeligt forarbejdningsudstyr. Fiberlaserskæremaskiner kan behandle aluminium og dets legeringer. Lad os lære om laserskæring af aluminium og aluminiumslegeringer.
Laserskæring af aluminium og dets legeringer:
Rent aluminium er sværere at skære end jernbaserede metaller på grund af dets lave smeltepunkt, høje termiske ledningsevne og især dets lave absorptionshastighed for CO2-lasere. Ikke kun er skærehastigheden langsom, men også den nederste kant af skæringen er tilbøjelig til at klæbe slagger og skæreoverfladen er ru. På grund af inklusion af andre legeringselementer i aluminiumslegeringer, øges absorptionen af CO2 og laserlys i fast tilstand, hvilket gør det lettere at skære end rent aluminium, med en lidt større skæretykkelse og hastighed. I øjeblikket bruger skæringen af aluminium og dets legeringer normalt CO2-laser, kontinuerlig laser eller pulserende laser.
CO2 gas kontinuerlig laserskæring:
（1） Laserkraft.
Lasereffekten, der kræves til at skære aluminium og dets legeringer, er større end den, der kræves til skæring af jernlegeringer. En laser med en effekt på 1 kW kan skære industrielt rent aluminium med en maksimal tykkelse på omkring 2 millimeter og aluminiumslegeringsplader med en maksimal tykkelse på omkring 3 millimeter. En laser med en effekt på 3 kW kan skære industrielt rent aluminium med en maksimal tykkelse på omkring 10 mm. Laseren har en effekt på 5,7 kw og kan skære industrielt rent aluminium med en maksimal tykkelse på omkring 12,7 mm og en skærehastighed på op til 80 cm/min.
(2) Hjælpegassens type og tryk.
Ved skæring af aluminium og dets legeringer har typen og trykket af hjælpegasser en væsentlig indflydelse på skærehastigheden, vedhæftningen af skærende slagger og ruheden af skæreoverfladen.
Ved at bruge O2 som en hjælpegas ledsages skæreprocessen af en oxidativ eksoterm reaktion, som er gavnlig til at forbedre skærehastigheden. Der dannes dog højt smeltepunkt og høj viskositet oxidslagge, Al2O3, i indhakket. Når slaggen flyder i snittet, bliver den dannede skæreflade på grund af dens høje varmeindhold tykkere på grund af sekundær smeltning. På den anden side, når slaggen udledes til bunden af snittet, på grund af afkølingen af hjælpeluftstrømmen og arbejdsemnets varmeledning, øges viskositeten yderligere, og fluiditeten bliver dårlig, hvilket ofte danner klæbrig slagge, der er svært at pille af på undersiden af emnet. For at gøre dette skal trykket af gassen øges. Samtidig er skæreoverfladen opnået ved brug af CO2 som hjælpegas relativt ru. Når skærehastigheden nærmer sig den maksimale skærehastighed, forbedres skærefladens ruhed.
Med N2 som hjælpegas, da N2 ikke reagerer med basismetallet under skæreprocessen, er slaggens borbarhed ikke særlig god, og selvom den hænges i bunden af snittet, er den let at fjerne. Når gastrykket er større end 0,5 MPa, kan der derfor opnås en slaggefri skæring, men skærehastigheden er lavere end hjælpegassen. Tværtimod er forholdet mellem ruhed og omsætningshastighed grundlæggende lineært. Jo mindre omsætningshastighed, jo mindre ruhed. Derudover er indholdet af legeringselementer lavt, og skærefladeruheden er stor. Imidlertid er skæreoverfladeruheden af aluminiumslegeringer med højt indhold af legeringselementer lille.
Ved skæring af luftfarts-aluminiumslegeringer anvendes også dobbelt hjælpeluftstrøm. Det vil sige, at den indre dyse afgiver nitrogen, og den ydre dyse afgiver en oxygenstrøm, med et gastryk på 0,8M pa, kan der opnås en skæreflade fri for klæbemiddelrester.
(3) Skæreproces og parametre.
De vigtigste tekniske problemer i CO2-kontinuerlig laserskæring af aluminium og aluminiumslegeringer er eliminering af slaggeindeslutninger og forbedring af skæreoverfladeruheden. Ud over at vælge passende hjælpegas og skærehastighed, kan følgende foranstaltninger også tages for at forhindre slaggedannelse.
1. Forbeklæd et lag grafitbaseret anti-klæbemiddel på bagsiden af aluminiumspladen.
Filmen, der bruges til emballering af aluminiumslegeringsplader, kan også forhindre slaggeklæbning.
Tabel 2-6 Referencematerialer til CO 2 -laserskæring af A1CuMgmn-legering.
Tabel 2-7 CO 2 laserskæringsparametre for aluminiumslegering, aluminiumzinkkobberlegering og aluminiumsiliciumlegering.