Lasersnijden: Gids voor optimale parameters

De belangrijkste parameters voor lasersnijden omvatten het vermogen en de snelheid van het lasersnijden, de brandpuntsafstand van de lens en de positie van het brandpunt, de vorm van de straalpijp en de afstand van de straalpijp tot het werkstukoppervlak, evenals het type en de druk van het hulpgas.

Lasersnijvermogen en -snelheid

Snijsnelheid is een cruciale parameter bij het snijden. Tijdens het snijden moet de snijsnelheid worden bepaald op basis van het laservermogen, de gasdruk en de dikte van het werkstuk. De snijsnelheid neemt toe naarmate het laservermogen en de gasdruk toenemen en neemt af naarmate de dikte van het werkstuk toeneemt. Bij het snijden van een koolstofstalen plaat van 6 mm is de snijsnelheid bijvoorbeeld 2,5 m/min, terwijl voor een koolstofstalen plaat van 12 mm de snijsnelheid 0,8 m/min is.

Brandpuntsafstand en brandpuntspositie van de lens (hoeveelheid onscherpte)

Een kleinere brandpuntsafstand van de lens resulteert in een hogere vermogensdichtheid maar een ondiepere focus, waardoor deze geschikt is voor het op hoge snelheid snijden van dunne materialen. Omgekeerd leidt een grotere brandpuntsafstand van de lens tot een lagere vermogensdichtheid maar een diepere focus, waardoor deze geschikt is voor het langzaam snijden van dikke materialen.

De invloed van de defocuswaarde op de breedte van de snede wordt getoond in afbeelding 5-3. Over het algemeen wordt het brandpunt zo gekozen dat het zich ongeveer 1/3 van de plaatdikte onder het werkstukoppervlak bevindt, waarbij de snijbreedte minimaal is.

Spuitmondvorm en afstand tussen spuitmond en werkstuk

(1) Keuze van de spuitmondvorm

De vorm en grootte van de spuitmond zijn cruciale parameters die de kwaliteit en efficiëntie van lasersnijden. Verschillende snijmethoden vereisen verschillende vormen spuitmonden. Gebruikelijke vormen voor lasersnijkoppen voor zuurstof worden getoond in Figuur 5-4.

(2) Afstand tussen spuitmond en werkstuk

Als het mondstuk zich te dicht bij het werkstukoppervlak bevindt, heeft dit invloed op het vermogen om weggespatte gesmolten slak weg te blazen. Als de spuitmond echter te ver van het werkstukoppervlak is, kan dit leiden tot onnodig energieverlies. Om de snijstabiliteit te garanderen, wordt de afstand tussen het uiteinde van de spuitmond en het werkstukoppervlak over het algemeen binnen 0,5 tot 2 mm gehouden.

Soorten hulpgas en druk

Bij het gebruik van zuurstof als hulpgas voor het snijden van koolstofstaal genereren intense oxidatiereacties een grote hoeveelheid warmte, waardoor de snijsnelheid en -dikte toenemen en slakvrije sneden worden geproduceerd. Voor snijden van roestvrij staalVaak wordt een mengsel van zuurstof en stikstof gebruikt, wat resulteert in een betere snijkwaliteit dan wanneer alleen zuurstof wordt gebruikt.

Het verhogen van de gasdruk verbetert de slakverwijdering en kan leiden tot hogere snijsnelheden. Een te hoge druk kan echter resulteren in ruwe snijoppervlakken. Zie Tabel 5-1 voor de belangrijkste parameters en kenmerken van lasersnijden.

Tabel 5-1: Belangrijkste parameters en kenmerken van lasersnijden