Analisis Keratan Laser Untuk Bahan Titanium

Pemotongan laser ialah proses-kepersisan tinggi yang biasa digunakan untuk pemprosesanbahan aloi titanium dan titanium. Ia digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, peranti perubatan, peralatan kimia dan bidang lain kerana zon terjejas-panas yang kecil,-berkualiti tinggi dan fleksibiliti yang kuat,

 

 

Prinsip teknikal utama pemotongan laser ialah kesan terma pancaran laser-tenaga-tinggi dan proses pemotongan pengewapan:

 

1.Laser kuasa tinggi-ditujukan ke permukaan bahan titanium. Ia serta-merta boleh menaikkan suhu tempatan ke takat didih titanium dan menyebabkan wap bahan dengan cepat dan membentuk lubang.

 

2. Gas tambahan disembur keluar melalui muncung kepala pemotong. Ia meniup titanium yang terwap dari zon pemotongan dan memastikan udara keluar. Jadi ia menghalang titanium daripada bertindak balas dengan oksigen pada suhu tinggi dan membentuk titanium oksida rapuh.

 

3. Apabila pancaran laser dan bahan kerja bergerak relatif antara satu sama lain, lubang akan diregangkan di sepanjang laluan pemotongan, dan akhirnya membentuk permukaan pemotongan yang berterusan.

 

 

 

Sifat fizikal mempengaruhi kesukaran pemotongan dan kekhususan proses:

 

1. Kereaktifan tinggi: Titanium mudah bertindak balas dengan unsur, seperti O, N dan H pada suhu tinggi. Titanium oksida mengurangkan keliatan canggih dan mungkin menyebabkan keretakan, jadi kita perlu menggunakan perlindungan gas lengai.

 

2. Kekonduksian haba yang tinggi: Titanium mempunyai kekonduksian haba yang lebih rendah daripada keluli, tetapi ia lebih tinggi daripada keluli tahan karat. Semasa pemotongan, haba mudah dibawa ke kawasan sekitar. Ia memerlukan kawalan tepat kuasa laser dan kelajuan pemotongan untuk mengelakkan haba yang terlalu besar-zon terjejas .

 

3. Takat lebur/didih yang tinggi: Kami memerlukan pancaran laser dengan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi. Biasanya, kita harus memilih laser gentian dan mengawal diameter titik fokus antara 0.1–0.3mm.

 

4.Kelebihan kualiti pemotongan: Tidak seperti pemotongan plasma dan pemotongan pancutan air,Bahan titanium-potongan Laser mempunyai keratan rentas-yang licin dan keserenjang yang tinggi, Ia boleh memenuhi keperluan komponen berketepatan-tinggi tanpa mengikuti pengisaran.

 

 

1. Prarawatan dan Pengapit Bahan

Sebelum memotong, keluarkan kesan minyak dan sisik oksida dari permukaan bahan titanium untuk mengelakkan kekotoran menjejaskan kualiti pemotongan.

Semasa memotong, gunakan penjerapan vakum atau lekapan khas untuk memegang bahan kerja dengan kukuh pada tempatnya, untuk menghentikan ubah bentuk terma daripada menyebabkan sisihan dimensi.

 

2. Perbezaan Antara Keratan Pinggan Tebal dan Pinggan Nipis

Plat nipis (＜3mm): Tingkatkan kelajuan pemotongan , kurangkan kuasa laser dan kurangkan haba-zon terjejas. Ia boleh sesuai untuk pemprosesan bahagian ketepatan (implan perubatan).

Plat tebal (＞10mm): Kuasa laser perlu ditingkatkan, digabungkan dengan mod nadi untuk pemotongan segmen dan berbilang. Sementara itu, kita perlu meningkatkan tekanan gas tambahan untuk memastikan pelepasan sanga yang lengkap.

 

 

Masalah	Punca	Penyelesaian
Pengoksidaan dan perubahan warna bahagian tepi pemotong	Ketulenan/tekanan rendah gas tambahan yang tidak mencukupi	Gunakan argon-ketulenan tinggi; meningkatkan tekanan gas
Burr pada potongan	Sisihan kedudukan fokus/kelajuan terlalu pantas	Kalibrasi titik fokus; mengurangkan kelajuan pemotongan
Haba yang terlalu besar-zon terjejas	Kuasa laser yang terlalu tinggi/kelajuan terlalu perlahan	Optimumkan kuasa-padanan kelajuan; gunakan laser berdenyut
Ubah bentuk plat	Kepekatan haba/pengapit tidak mencukupi	Tambah langkah penyejukan; gunakan lekapan berbilang-mata untuk penetapan