Parameter Proses Untuk Pemotongan Laser
Banyak parameter mempengaruhi proses pemotongan laser, sesetengahnya bergantung kepada prestasi teknikal sumber laser manakala yang lain berubah-ubah. Tumpuan hari ini adalah pada parameter proses yang mempengaruhi pancaran dan titik fokus dalam pemotongan laser:
Prinsip Pemotongan Laser
Pemotongan laser melibatkan memfokuskan-laser berkuasa tinggi pada permukaan bahan kerja untuk mencairkan atau mengewapkannya. Dibantu dengan memotong gas, sanga lebur diterbangkan apabila kepala pemotong melintasi permukaan bahan kerja, membentuk kerf yang memisahkan bahan.
Kuasa dan Mod Keluaran Laser
1. Kuasa Output Laser
Kuasa keluaran laser secara langsung memberi kesan kepada prestasi mesin pemotong laser. Secara amnya, apabila ketebalan plat meningkat, kuasa laser yang lebih tinggi diperlukan. Untuk memotong bahan yang sama pada ketebalan yang sama, kuasa keluaran laser yang lebih besar membolehkan kelajuan pemotongan yang lebih pantas dan tepi potongan yang lebih licin. Walau bagaimanapun, sebaik sahaja kuasa keluaran ditentukan, kelajuan pemotongan mesti dioptimumkan untuk bahan dan ketebalan tertentu untuk mencapai hasil yang terbaik. Kedua-dua kelajuan yang terlalu cepat dan terlalu perlahan boleh menjejaskan hasil pemotongan laser.
2. Mod Output Laser
Pengedaran kualiti pancaran laser dikategorikan kepada mod-satu dan-mod tunggal. Mod-tunggal berlaku apabila ketumpatan tenaga pancaran tertumpu pada satu titik fokus, manakala mod berbilang-wujud apabila dua atau lebih titik mempamerkan ketumpatan tenaga maksimum. Dalam aplikasi pemotongan, titik fokus memberi kesan ketara kepada kualiti pemotongan. Laser mod-tunggal menampilkan teras gentian yang lebih halus, kualiti pancaran yang unggul berbanding laser berbilang-mod dan taburan tenaga Gaussian dengan ketumpatan puncak di tengah. Perwakilan tiga dimensi-menyerupai puncak yang tajam dan bulat.
Laser berbilang mod menampilkan teras gentian yang lebih tebal, menghasilkan kualiti pancaran yang lebih rendah berbanding laser mod-tunggal. Pengagihan tenaga mereka lebih seragam di seluruh tempat, dengan imej tiga-dimensi menyerupai cawan terbalik. Kecuraman tepi menunjukkan bahawa taburan berbilang mod adalah jauh lebih curam daripada taburan mod-tunggal.
Laser mod tunggal-berprestasi cemerlang dalam pemprosesan helaian nipis, manakala laser berbilang-mod berprestasi lebih baik pada bahan yang lebih tebal. Membandingkan kedua-duanya tidak bermakna kerana ia mewakili konfigurasi laser gentian yang berbeza-sama seperti kenderaan: sedan sesuai dengan lebuh raya, manakala SUV mengendalikan-rupa bumi jalan raya. Namun sedan boleh merentasi gunung, dan SUV boleh menavigasijalan raya.Oleh itu, memilih mod-tunggal atau berbilang-bergantung sepenuhnya pada-keperluan pemprosesan khusus pengguna akhir.
Saiz Fokus, Kedalaman Fokus dan Kedudukan Fokus
1. Saiz Fokus dan Kedalaman Fokus
Dalam pemotongan laser, kedudukan fokus memberi kesan ketara kepada hasil pemotongan. Bahan atau ketebalan yang berbeza memerlukan kedudukan fokus yang sepadan semasa pemotongan laser.
Dalam pemotongan laser, saiz titik fokus dan kedalaman fokus adalah faktor penting yang mempengaruhi kualiti dan kecekapan pemotongan. Kanta fokus-pendek menghasilkan diameter titik yang agak kecil dan kedalaman fokus yang pendek, menghasilkan ketumpatan kuasa tinggi pada titik fokus. Ini memudahkan-pemotongan bahan nipis berkelajuan tinggi dengan ketepatan yang lebih baik. Sebaliknya, kanta fokus-panjang menghasilkan diameter titik fokus yang lebih besar tetapi kedalaman fokus yang lebih panjang. Dengan syarat ketumpatan kuasa yang mencukupi dikekalkan, konfigurasi ini lebih sesuai untuk memotong bahan kerja yang lebih tebal.
2. Hubungan Biasa Antara Kedudukan Fokus dan Permukaan Potongan
Apabila memotong plat nipis, tumpuan biasanya diletakkan pada permukaan bahan kerja. Untuk plat tebal, tumpuan biasanya menembusi kira-kira 1/3 hingga 1/4 daripada ketebalan plat, berada dalam julat nyahfokus negatif. Apabila memotong keluli karbon, tumpuan diletakkan di atas permukaan plat. Apabila ketebalan plat bertambah, fokus bergerak lebih jauh dari permukaan, berada dalam julat nyahfokus positif.