Yaygın lazer kesme kusurları ve bunların önleme stratejileri

Lazer kesimi, son derece hassas olsa da, termal dinamikler, malzeme özellikleri veya parametre uyumsuzlukları nedeniyle birkaç kusurla karşılaşabilir . Aşağıdaki son araştırma ve endüstriyel uygulamalardan sentezlenen bunları hafifletmek için yaygın kusurlar ve stratejilerdir:

1. Isıdan etkilenen bölge (HAZ) ve termal bozulma
- Kusur Açıklama: Yüksek enerjili lazer ışınları, lokalize ısıtmaya neden olur, mikroyapısal değişikliklere (E . G . G . g {. . . .}}}}}}, Örneğin, CO₂ lazer kesimine neden oldu, CO₂ lazer kesme 120, intishing, intishing, intishing inthcinged, intishing, inthcin .
- Önleme stratejileri:
- Hibrit İşlem Seçimi: AWJ, soğuk kesim yoluyla HAZ'ı tamamen önlediğinden, minimal termal etki gerektiren kritik bileşenler için aşındırıcı su jeti (AWJ) kesim kullanın .
- Parametre Optimizasyonu: Lazer gücünü azaltın veya ısı birikimini sınırlamak için kesme hızını artırın ., CO₂ lazer gücünü 3 . 8 kW'ın altında tutarak oksidasyon cürufunu ve HAZ derinliğini en aza indirir.
- Yardım gaz ayarlaması: Isıyı dağıtmak için oksijen veya azot basıncını optimize edin . Bir çalışma, yardım gaz basıncının 0 . 055 MPa'ya ayarlanmasının yüzey pürüzlülüğünü% 23 azalttığını gösterdi.

---

2. yüzey pürüzlülüğü ve oksidasyonu
- Kusur Açıklama: Kesme sırasında düzensiz erime veya oksidasyon, estetiği ve işlevselliği etkileyen pürüzlü yüzeyler veya oksit tabakaları oluşturur . lazer kesilmiş armox 500T, güç ve hıza bağlı olarak pürüzlülük dalgalanmaları sergiledi .
- Önleme stratejileri:
- Dinamik Parametre Kontrolü: . parametreleri arasındaki etkileşimleri modellemek için yanıt yüzeyi metodolojisini (RSM) kullanın, örneğin kesme hızını optimize edilmiş odak uzunluğu ile 1.400 mm/dk'a çıkardı.
-Son sonrası işleme: tavlama veya mekanik parlatma, HFO₂-sio₂ kaplamaların yüksek sıcaklıkta tavlanması, metalik yüzeyler için geçerli bir strateji olan stokiyometri ve azaltılmış emilimin yüksek sıcaklıkta tavlaması olabilir .

---

3. mikro çatlaklar ve gözeneklilik
- Defect Description: Rapid cooling in materials like superalloys (e.g., GH4099) or hardened steels can induce microcracks, especially in additive manufacturing (e.g., selective laser melting). These defects weaken mechanical properties .
- Önleme stratejileri:
- İşleme sonrası ısı tedavileri **: GH4099 süperaloylarının doğrudan yaşlanması (DA) artmış çıkık yoğunluğunu ve çökeltilmiş 'fazları, akma gücünü iyileştirerek ve taneler arası kırıkları azaltma .
- Lazer Parametre Refinement: LPBF işlemleri için homojen erime ., gerçek zamanlı akustik emisyon izleme eriyik havuzu anomalilerini tespit ederek parametre ayarlarını etkinleştirerek enerji yoğunluğunu (güç/hız oranı) ayarlayın .

---

4. boyutsal yanlışlıklar
- Kusur Açıklama: Termal Genişleme veya Kiriş yanlış hizalaması, KERF genişliği tutarsızlıkları gibi tasarım spesifikasyonlarından sapmalara yol açabilir .
- Önleme stratejileri:
-Gerçek zamanlı izleme: . Matlab analizi ile İHA ile monte edilmiş kameraları, yapısal denetimlerde yapısal ilaclarda hassas çatlak boyutlandırma ile elde edilen İHA monte kameraları tespit etmek ve düzeltmek için görüntü tabanlı sistemleri (e . g {{{}} g {. g ., lazer nokta ortorektifikasyonu) dağıtın .
-Işın Kalitesi Kontrolü: Işın tutarlılığını korumak için deforme olabilen aynalar veya faz telafisi tekniklerini kullanın . Piezoelektrik ile etkili bir ayna sistemi, x-ışını benek kontrastını 0 . 04'e indirdi ve hassasiyeti artırın.

---

5. cüruf yapışma ve yünlü oluşum
-Kusur Açıklama: Kalan erimiş malzeme kesme kenarlarında yeniden çözünür, özellikle yüksek güç kesiminde cüruf veya hope oluşturur .
- Önleme stratejileri:
- ** Gaz optimizasyonuna yardımcı olur **: Daha yüksek basınç azotu, AWJ için erimiş materyali etkili bir şekilde çıkarır ., 300 MPa su basıncının neden olduğu 4 mm azaltılmış pürüzlülük sivri uçlarına kadar uzatma mesafesini azaltır .
-Malzemeye özgü yaklaşımlar: Yansıtıcı malzemeler için (e . g ., alüminyum), eriyik ejeksiyonunu kontrol etmek ve .

---

Çözüm
Lazer kesme kusurları, proses optimizasyonu (E . g ., RSM modelleme), hibrid teknikler (E ., HAZ-duyarlı bileşenler için AWJ ve ileri izleme (E., ve ileri izleme (E., ve ileri izleme ile azaltılabilir. veya görüntü tabanlı sistemler) . Tavlama veya doğrudan yaşlanma gibi işleme sonrası tedaviler malzeme özelliklerini daha da geliştirir .