يستخدم القطع بالليزر مرآة تركيز لتركيز شعاع الليزر على سطح المادة لإذابتها. وفي الوقت نفسه، يُستخدم الغاز المضغوط المتحد المحور مع شعاع الليزر لنفخ المادة المنصهرة، مما يجعل شعاع الليزر والمادة يتحركان في مسار محدد، مما يُشكل شقوقًا مُحددة.
أسباب ارتفاع درجة الحرارة
1 سطح المادة
يتأكسد الفولاذ الكربوني عند تعرضه للهواء، مكونًا طبقة أكسيد أو غشاء أكسيد على سطحه. إذا كان سمك هذا الغشاء/الغلاف غير متساوٍ أو كان مرتفعًا وغير قريب من اللوح، فسيؤدي ذلك إلى امتصاص اللوح لليزر بشكل غير متساوٍ، وستكون الحرارة المتولدة غير مستقرة. يؤثر هذا على الخطوة الثانية من عملية القطع المذكورة أعلاه. قبل القطع، حاول وضعه بحيث يكون الجانب الذي يتمتع بأفضل حالة سطحية لأعلى.
2 تراكم الحرارة
يجب أن تكون حالة القطع الجيدة هي إمكانية توزيع الحرارة الناتجة عن تشعيع المادة بالليزر والحرارة الناتجة عن الاحتراق التأكسدي بفعالية إلى البيئة المحيطة وتبريدها بكفاءة. في حال عدم كفاية التبريد، قد يحدث ارتفاع في درجة الحرارة.
عندما يتضمن مسار المعالجة عدة أشكال صغيرة الحجم، تستمر الحرارة في التراكم مع تقدم عملية القطع، ويمكن أن يحدث حرق زائد بسهولة عند قطع النصف الثاني.
الحل هو توزيع الرسومات المعالجة قدر الإمكان حتى يمكن توزيع الحرارة بشكل فعال.
3 ارتفاع درجة الحرارة عند الزوايا الحادة
يتأكسد الفولاذ الكربوني عند تعرضه للهواء، مكونًا طبقة أكسيد أو غشاء أكسيد على سطحه. إذا كان سمك هذا الغشاء/الغلاف غير متساوٍ أو كان مرتفعًا وغير قريب من اللوح، فسيؤدي ذلك إلى امتصاص اللوح لليزر بشكل غير متساوٍ، وستكون الحرارة المتولدة غير مستقرة. يؤثر هذا على الخطوة الثانية من عملية القطع المذكورة أعلاه. قبل القطع، حاول وضعه بحيث يكون الجانب الذي يتمتع بأفضل حالة سطحية لأعلى.
عادةً ما يحدث احتراق الزوايا الحادة نتيجة تراكم الحرارة، إذ ترتفع درجة حرارة هذه الزوايا إلى مستوى عالٍ جدًا عند مرور الليزر فوقها. إذا كانت سرعة شعاع الليزر الأمامية أكبر من سرعة نقل الحرارة، يُمكن تجنب الاحتراق بفعالية.
كيفية حل مشكلة ارتفاع درجة الحرارة؟
في الظروف العادية، تبلغ سرعة التوصيل الحراري أثناء الاحتراق الزائد ٢ متر/دقيقة. عندما تزيد سرعة القطع عن ٢ متر/دقيقة، يختفي فقدان الذوبان تمامًا. لذلك، يُسهم استخدام القطع بالليزر عالي الطاقة في منع الاحتراق الزائد بفعالية.
وقت النشر: ٢٢ مارس ٢٠٢٤
