Snijproces van aluminium en aluminiumlegering door fiberlasersnijmachine

Glasvezel lasersnijmachine kan non-ferro metalen aluminium en aluminiumlegeringen verwerken

Non-ferrometalen verwijzen over het algemeen naar alle metalen behalve ijzer (en soms mangaan en chroom) en legeringen op ijzerbasis. Aluminium en zijn legeringen zijn ook non-ferrometalen. In de metaalverwerkende industrie zijn lasersnijmachines gangbare bewerkingsapparatuur. Fiberlasersnijmachines kunnen aluminium en zijn legeringen bewerken. Laten we leren over het lasersnijden van aluminium en aluminiumlegeringen.

Lasersnijden van aluminium en zijn legeringen:

Zuiver aluminium is moeilijker te snijden dan metalen op ijzerbasis vanwege het lage smeltpunt, de hoge thermische geleidbaarheid en vooral de lage absorptiesnelheid voor CO2-lasers. Niet alleen is de snijsnelheid laag, maar ook de onderkant van het snijwerk is vatbaar voor aanhechting van slakken en het snijoppervlak is ruw. Door de opname van andere legeringselementen in aluminiumlegeringen, neemt de absorptie van CO2 en laserlicht in vaste toestand toe, waardoor het gemakkelijker te snijden is dan puur aluminium, met een iets grotere snijdikte en snelheid. Momenteel wordt bij het snijden van aluminium en zijn legeringen meestal gebruik gemaakt van een CO2-laser, een continue laser of een gepulseerde laser.

CO2-gas continu lasersnijden:

（1） Laserkracht.

Het laservermogen dat nodig is voor het snijden van aluminium en zijn legeringen is groter dan het laservermogen dat nodig is voor het snijden van ijzerlegeringen. Een laser met een vermogen van 1 kW kan industrieel zuiver aluminium snijden met een maximale dikte van ongeveer 2 millimeter en platen van aluminiumlegering met een maximale dikte van ongeveer 3 millimeter. Een laser met een vermogen van 3 kW kan industrieel zuiver aluminium snijden met een maximale dikte van ongeveer 10 mm. De laser heeft een vermogen van 5,7 kw en kan industrieel zuiver aluminium snijden met een maximale dikte van ongeveer 12,7 mm en een snijsnelheid tot 80 cm/min.

(2) Het type en de druk van het hulpgas.

Bij het snijden van aluminium en zijn legeringen hebben het type en de druk van de hulpgassen een aanzienlijke invloed op de snijsnelheid, de hechting van de snijslak en de ruwheid van het snijoppervlak.

Door O2 als hulpgas te gebruiken, gaat het snijproces gepaard met een oxidatieve exotherme reactie, wat gunstig is voor het verbeteren van de snijsnelheid. In de kerf wordt echter een oxideslak met een hoog smeltpunt en een hoge viscositeit, Al2O3, gevormd. Wanneer de slak in de insnijding stroomt, wordt het gevormde snijoppervlak vanwege de hoge warmte-inhoud dikker als gevolg van secundair smelten. Aan de andere kant, wanneer de slak wordt afgevoerd naar de onderkant van de snede, als gevolg van de afkoeling van de hulpluchtstroom en de warmtegeleiding van het werkstuk, neemt de viscositeit verder toe en wordt de vloeibaarheid slecht, waardoor vaak kleverige slak wordt gevormd. moeilijk af te pellen op de onderkant van het werkstuk. Om dit te doen, moet de druk van het gas worden verhoogd. Tegelijkertijd is het snijoppervlak verkregen met CO2 als hulpgas relatief ruw. Wanneer de snijsnelheid de maximale snijsnelheid nadert, wordt de ruwheid van het snijoppervlak verbeterd.

Met N2 als hulpgas, aangezien N2 niet reageert met het basismetaal tijdens het snijproces, is de boorbaarheid van de slak niet erg goed, en zelfs als het aan de onderkant van de snede hangt, is het gemakkelijk te verwijderen. Daarom kan, wanneer de gasdruk hoger is dan 0,5 MPa, slakvrij snijden worden verkregen, maar de snijsnelheid is lager dan die van het hulpgas. Integendeel, de relatie tussen ruwheid en omzetsnelheid is in wezen lineair. Hoe kleiner de omzetsnelheid, hoe kleiner de ruwheid. Bovendien is het gehalte aan legeringselementen laag en is de ruwheid van het snijoppervlak groot. De ruwheid van het snijoppervlak van aluminiumlegeringen met een hoog gehalte aan legeringselementen is echter klein.

Bij het snijden van luchtvaartaluminiumlegeringen wordt ook een dubbele hulpluchtstroom gebruikt. Dat wil zeggen, het binnenste mondstuk stoot stikstof uit en het buitenste mondstuk stoot een zuurstofstroom uit, met een gasdruk van 0,8 M pa kan een snijoppervlak zonder lijmresten worden verkregen.

(3) Snijproces en parameters.

De belangrijkste technische problemen bij het CO2 continu lasersnijden van aluminium en aluminiumlegeringen zijn het elimineren van slakinsluitingen en het verbeteren van de ruwheid van het snijoppervlak. Naast het kiezen van het juiste hulpgas en de snijsnelheid kunnen ook de volgende maatregelen worden genomen om slakvorming te voorkomen.

1. Breng een laag antikleefmiddel op basis van grafiet aan op de achterkant van de aluminium plaat.

De film die wordt gebruikt voor het verpakken van platen van aluminiumlegering kan ook voorkomen dat slakken blijven plakken.

Tabel 2-6 Referentiematerialen voor CO 2 -lasersnijden van A1CuMgmn-legering.

Tabel 2-7 CO 2 -lasersnijparameters voor aluminiumlegering, aluminium-zink-koperlegering en aluminium-siliciumlegering.