Funkcija kosog rezanja laserskih strojeva za rezanje cijevi ključna je tehnologija za postizanje visoke-preciznosti, visoko-učinkovitosti kosog rezanja u modernoj obradi cijevi. Njegov princip rada integrira lasersku kontrolu energije, mehaničku preciznost gibanja i inteligentne algoritme, omogućujući rezanje kosina pod određenim kutovima (kao što su V-oblik, U-oblik itd.) na površini cijevi kako bi se zadovoljili zahtjevi za preciznošću sučelja naknadnih procesa kao što su zavarivanje i spajanje. Slijedi detaljna analiza temeljnih načela i ključnih tehničkih veza:
1. Energetsko fokusiranje lasera Ablacija snopa i materijala
Srž kosog rezanja u laserskim strojevima za rezanje cijevi leži u korištenju laserske zrake visoke-energije-gustoće kao "alata za rezanje". Oprema generira lasersko svjetlo određene valne duljine (obično vlaknasti laser s valnom duljinom od približno 1064 nm) putem laserskog generatora. Nakon što ga fokusira sustav optičkog puta (uključujući reflektore, leće za fokusiranje itd.), formira visoko{6}}energetsku svjetlosnu točku izuzetno malog promjera (obično 0,1-0,3 mm). Kada svjetlosna točka zrači površinu cijevi, svjetlosna energija se trenutačno pretvara u toplinsku energiju, uzrokujući brzo zagrijavanje materijala na površini cijevi do točke taljenja ili čak točke vrenja, postižući lokalno taljenje ili rasplinjavanje.
Kod kosog rezanja, gustoća energije laserske zrake mora biti precizno podešena prema materijalu cijevi (kao što je ugljični čelik, nehrđajući čelik, aluminijska legura itd.) i kutu kosine. Na primjer, pri rezanju kosina pod velikim-kutom na cijevima s debelim-stjenkama potrebno je povećati snagu lasera kako bi se osigurala dovoljna ablacija materijala; dok za koso rezanje pod malim-kutom na cijevima s tankim-stjenkama snagu treba smanjiti kako bi se izbjeglo pretjerano prožimanje ili deformacija. U međuvremenu, tijekom procesa rezanja koriste se pomoćni plinovi (kao što su kisik, dušik). Kisik može podržati izgaranje i ubrzati oksidaciju i taljenje materijala, dok se dušik koristi za zaštitu reza od oksidacije, čime se osigurava glatka kosina površina bez neravnina.
2. Precizno pozicioniranje i stezanje cijevi
Kako bi se postiglo precizno koso rezanje, cijevi prvo moraju biti stabilno stegnute i točno postavljene. Laserski strojevi za rezanje cijevi obično su opremljeni s višestrukim setovima pneumatskih ili hidrauličkih steznih glava, koje učvršćuju cijev na stanici za rezanje pomoću podesivih učvršćenja kako bi se osiguralo da nema trešnje ili pomaka tijekom rezanja. U isto vrijeme, oprema detektira promjer, duljinu i središnji položaj cijevi putem senzora (kao što su fotoelektrični senzori, koderi) i šalje podatke natrag u kontrolni sustav, pružajući osnovne parametre za naknadno planiranje putanje rezanja.
Za koso rezanje cijevi posebnog -oblika (kao što su kvadratne cijevi, pravokutne cijevi, eliptične cijevi), sustav za pozicioniranje mora identificirati i oblik poprečnog-presjeka cijevi kako bi se osiguralo da je početna točka laserske zrake poravnata s referentnom površinom cijevi, izbjegavajući pogreške kuta skošenja uzrokovane odstupanjima u pozicioniranju.
3. Podešavanje kuta glave za rezanje i kontrola putanje
Najveća razlika između kosog rezanja i običnog vertikalnog rezanja je ta što rezna glava mora imati funkciju podešavanja kuta. Glava za rezanje laserskog stroja za rezanje cijevi obično je postavljena na više{1}}osinsku robotsku ruku ili CNC radni stol, omogućujući pomicanje duž X, Y i Z osi, kao i rotaciju oko A-osi (kut rotacije) i B-osi (kut zakretanja). Tijekom rezanja kosina, upravljački sustav pokreće glavu za rezanje da se okreće oko osi cijevi ili točke rezanja u skladu s unaprijed postavljenim kutom kosine (kao što je 30 stupnjeva, 45 stupnjeva, 60 stupnjeva itd.), čineći da laserska zraka formira određeni kut s površinom cijevi.
U međuvremenu, CNC sustav automatski izračunava putanju rezanja na temelju promjera cijevi, debljine stijenke i kuta skošenja. Na primjer, pri rezanju kosine u obliku slova V na kružnoj cijevi, glava za rezanje mora se pomicati uzduž aksijalnog smjera cijevi dok se istovremeno kružno kreće po obodu cijevi kako bi se osiguralo da kut kosine ostane dosljedan po cijelom obodu. Za koso rezanje na kraju ravne cijevi, kontrola putanje mora osigurati da rezna površina formira unaprijed postavljeni kut s osi cijevi, s ravnim i ne-nakošenim rezom.
4. Suradnički rad inteligentnog upravljačkog sustava
Koso rezanje u laserskim strojevima za rezanje cijevi dinamički je kolaborativni proces "laserske energije - mehaničkog gibanja - odziva materijala", koji je u potpunosti reguliran inteligentnim sustavom upravljanja. Sustav ugrađen-u bazu podataka za rezanje pohranjuje laserske parametre (snaga, frekvencija, širina impulsa), brzina kretanja, pomoćni tlak plina i drugi podaci koji odgovaraju cijevima od različitih materijala i specifikacija. Operateri samo trebaju unijeti podatke kao što su kut skošenja i parametri cijevi, a sustav će automatski uskladiti optimalne parametre.
Tijekom rezanja, senzori-u stvarnom vremenu prate temperaturu područja rezanja, prskanje troske i druge uvjete. Ako dođe do abnormalnosti (kao što je nepotpuno rezanje materijala, odstupanje kuta kosine), sustav će odmah prilagoditi snagu lasera ili brzinu kretanja kako bi se postigla kontrola zatvorene -petlje. Na primjer, kada se otkriju neravnine na kosoj površini, sustav će automatski povećati snagu lasera ili smanjiti brzinu rezanja kako bi osigurao kvalitetu rezanja. Osim toga, neka vrhunska-oprema podržava funkcije 3D simulacije, koje mogu simulirati proces kosog rezanja prije rezanja radi prethodne-provjere sukoba putanje ili pogrešaka parametara, dodatno poboljšavajući preciznost i učinkovitost rezanja.
5. Prednosti i scenariji primjene kosog rezanja
Na temelju gore navedenih principa rada, rezanje kosina laserskim strojevima za rezanje cijevi ima višestruke prednosti: Prvo, visoko svojstvo fokusiranja laserske zrake osigurava da se pogreška kuta kosine može kontrolirati unutar ±0,5 stupnjeva, ispunjavajući zahtjeve visoko-preciznog zavarivanja za sučelja; drugo, be-kontaktnim rezanjem izbjegava se trenje između mehaničkih alata i cijevi, smanjujući deformaciju cijevi i trošenje alata; treće, učinkovitost rezanja je visoka. Za cijevi od nehrđajućeg čelika promjera 100 mm, brzina rezanja kosina od 45 stupnjeva može doseći 1-2 metra u minuti, što je puno više od tradicionalnog mehaničkog rezanja.
Ova se tehnologija široko koristi u područjima kao što su petrokemija, proizvodnja strojeva i čeličnih konstrukcija. Na primjer, u inženjerstvu cjevovoda, koso rezanje čini da sučelja cijevi formiraju precizne kutove zavarivanja, što može znatno poboljšati čvrstoću zavarivanja i brtvljenje; u obradi okvira automobila, koso rezanje posebno-oblikovanih cijevi omogućuje besprijekorno spajanje komponenti, smanjujući ukupnu težinu uz osiguravanje stabilnosti konstrukcije.
--Rayther Laser Jack Sun--