Функција резања под косом на машинама за ласерско сечење цеви је кључна технологија за постизање високе{0}}прецизности, високе{1}}косне ефикасности сечења у савременој обради цеви. Његов принцип рада интегрише контролу ласерске енергије, прецизност механичког покрета и интелигентне алгоритме, омогућавајући сечење косина са одређеним угловима (као што су В-облик, У-облик, итд.) на површини цеви како би се испунили захтеви за прецизност интерфејса наредних процеса као што су заваривање и спајање. Следи детаљна анализа основних принципа и кључних техничких веза:
1. Енергетско фокусирање ласера Аблација зрака и материјала
Срж косног сечења у машинама за ласерско сечење цеви лежи у коришћењу ласерског зрака високе{0}}енергетске-густине као „алата за сечење“. Опрема генерише ласерско светло одређене таласне дужине (обично ласер са влакнима са таласном дужином од приближно 1064нм) кроз ласерски генератор. Након што је фокусиран помоћу система оптичких путања (укључујући рефлекторе, сочива за фокусирање, итд.), он формира високо{6}}светлосну тачку са изузетно малим пречником (обично 0,1-0,3 мм). Када светлосна тачка озрачи површину цеви, светлосна енергија се тренутно претвара у топлотну енергију, што доводи до тога да се материјал на површини цеви брзо загрева до тачке топљења или чак тачке кључања, постижући локално топљење или гасификацију.
Код резања под косом, густина енергије ласерског зрака мора бити прецизно подешена према материјалу цеви (као што је угљенични челик, нерђајући челик, легура алуминијума, итд.) и угла нагиба. На пример, када сечете велике-косине под великим углом на цевима са дебелим-зидовима, снага ласера треба да се повећа да би се обезбедила довољна аблација материјала; док за -косе сечење под малим углом на цевима са танким-стинама, снагу треба смањити да би се избегло прекомерно прогоревање или деформација. У међувремену, помоћни гасови (као што су кисеоник, азот) се користе током процеса сечења. Кисеоник може да подржи сагоревање и убрза оксидацију и топљење материјала, док се азот користи да заштити рез од оксидације, обезбеђујући глатку површину без ивица{8}}без косина.
2. Прецизно позиционирање и стезање цеви
Да би се постигло прецизно сечење под косом, цеви прво морају бити стабилно стегнуте и тачно постављене. Машине за ласерско сечење цеви обично су опремљене са више комплета пнеуматских или хидрауличних стезаљки, које фиксирају цев на станици за сечење преко подесивих учвршћивача како би се осигурало да нема тресања или померања током сечења. У исто време, опрема детектује пречник, дужину и средишњи положај цеви преко сензора (као што су фотоелектрични сензори, енкодери) и враћа податке назад у контролни систем, обезбеђујући основне параметре за накнадно планирање путање сечења.
За косо сечење цеви специјалног-облика (као што су квадратне цеви, правоугаоне цеви, елиптичне цеви), систем за позиционирање такође мора да идентификује облик попречног-пресека цеви како би се осигурало да се почетна тачка ласерског зрака поравна са референтном површином цеви, избегавајући грешке у углом нагиба узроковане девијацијама позиционирања.
3. Подешавање угла резне главе и контрола путање
Највећа разлика између косог сечења и обичног вертикалног резања је у томе што резна глава мора имати функцију подешавања угла. Глава за сечење ласерске машине за сечење цеви се обично монтира на више-осну роботску руку или ЦНЦ радни сто, омогућавајући транслацију дуж Кс, И и З осе, као и ротацију око А-осе (угао ротације) и Б-осе (угао заокрета). Током резања косом, контролни систем покреће резну главу да се ротира око осе цеви или тачке сечења према унапред подешеном углом нагиба (као што је 30 степени, 45 степени, 60 степени, итд.), чинећи ласерски зрак са површином цеви одређени угао.
У међувремену, ЦНЦ систем аутоматски израчунава путању сечења на основу пречника цеви, дебљине зида и угла нагиба. На пример, када сечете кос у облику слова В- на кружној цеви, глава за сечење мора да се креће дуж аксијалног правца цеви док синхроно прави кружно кретање око периферије цеви како би се осигурало да угао нагиба остане конзистентан по целом обиму. За косо сечење на крају равне цеви, контрола путање мора да обезбеди да површина сечења формира унапред подешен угао са осом цеви, са равним и не-косим резом.
4. Заједнички рад интелигентног контролног система
Резање под косом у машинама за ласерско сечење цеви је динамички процес сарадње „ласерске енергије - механичког покрета - одговора материјала“, који је у потпуности регулисан интелигентним контролним системом. Уграђена-база података за сечење система чува параметре ласера (снагу, фреквенцију, ширину импулса), брзину кретања, притисак помоћног гаса и друге податке који одговарају цевима од различитих материјала и спецификацијама. Оператери само треба да унесу информације као што су угао нагиба и параметри цеви, а систем ће аутоматски ускладити оптималне параметре.
Током сечења, сензори у реалном-времену прате температуру области сечења, прскање шљаке и друге услове. Ако дође до абнормалности (као што је непотпуно сечење материјала, одступање угла косине), систем ће одмах подесити снагу ласера или брзину кретања да би постигао затворену-контролу. На пример, када се открију неравнине на површини косине, систем ће аутоматски повећати снагу ласера или смањити брзину сечења како би обезбедио квалитет реза. Поред тога, нека врхунска-опрема подржава функције 3Д симулације, које могу да симулирају процес сечења под косом пре сечења да би унапред-провериле конфликте путање или грешке параметара, додатно побољшавајући прецизност и ефикасност сечења.
5. Предности и сценарији примене косног сечења
Засновано на горе наведеним принципима рада, резање косом помоћу машина за ласерско сечење цеви има више предности: Прво, високо својство фокусирања ласерског зрака обезбеђује да се грешка угла нагиба може контролисати унутар ±0,5 степени, испуњавајући захтеве високо{1}}прецизног заваривања за интерфејсе; друго, без-бесконтактно сечење избегава трење између механичких алата и цеви, смањујући деформацију цеви и хабање алата; треће, ефикасност резања је висока. За цеви од нерђајућег челика пречника 100 мм, брзина резања од 45 степени може да достигне 1-2 метра у минути, што је много више од традиционалног механичког резања.
Ова технологија се широко користи у областима као што су петрохемија, производња машина и челичне конструкције. На пример, у инжењерингу цевовода, сечење косим углом чини да интерфејси цеви формирају прецизне углове заваривања, што може значајно побољшати снагу заваривања и заптивање; у обради рамова аутомобила, косо сечење цеви специјалног-обликованог облика омогућава бешавно спајање компоненти, смањујући укупну тежину уз обезбеђивање стабилности структуре.
--Раитхер Ласер Јацк Сун--