Laserschneiden und Wasserschneiden von Titanlegierungen

Beim Laserschneiden wird ein fokussierter Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte verwendet, um die Oberfläche eines Werkstücks abzutasten und das Material in sehr kurzer Zeit lokal auf Tausende oder sogar Zehntausende Grad Celsius zu erhitzen, wodurch das bestrahlte Material schnell schmilzt und verdampft brennen oder den Zündpunkt erreichen. Gleichzeitig wird das geschmolzene Material durch den mit dem Strahl koaxialen Hochgeschwindigkeitsluftstrom weggeblasen, um das Werkstück zu schneiden und den Zweck des Materialschneidens zu erreichen.

Die Hauptfaktoren, die den Laserschneideffekt beeinflussen:

1, Parameter des Laserschneidprozesses

Zu den Parametern, die die Qualität der Laserschneidtechnik und -bearbeitung messen, gehört vor allem die Laserleistung.

Laserschneiden verschiedener

2. Schnittgeschwindigkeit

Beeinflusst die Laserschneidgeschwindigkeit. Generell gilt: Je höher die Laserenergie, desto geringer die Materialstärke und je größer der Schneidgasdruck, desto höher die Schnittgeschwindigkeit und umgekehrt.

Bei Vor-Ort-Einsätzen sollte die Laserschneidgeschwindigkeit nicht blind verfolgt werden, sondern auch die Laserschneidqualität sollte berücksichtigt werden. Insbesondere bei einigen mechanischen Teilen mit seltsamen Formen muss ein gewisses Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Qualität eingehalten werden, um die Produktqualität sicherzustellen.

3. Gasdruck

Das beim Laserschneiden eingeblasene Gas hat folgende Funktionen: Erstens wird es zum Schmelzen des zu schneidenden Metallmaterials verwendet und der Druck des eingeblasenen Gases bläst das flüssige Metall weg, um einen Schnitt zu bilden. Zweitens kühlt das Gas das Rohmaterial und kann dem Schneidbereich einen Teil der Energie entziehen. Daher hat Gas einen wichtigen Einfluss auf die Schnittqualität. Bei der Verarbeitung von Titanmaterialien müssen Inertgase (Argon oder Stickstoff) verwendet werden, um das Problem der Oxidationskontamination des Materials zu reduzieren.

Die Auswirkungen des Laserschneidens von Titanmaterialien auf fertige Produkte:

1, Grate. Beim Laserschneiden von Titanwerkstoffen wird im Allgemeinen Argon oder Stickstoff als Hilfsgas verwendet. An der Unterseite des Schnitts bildet sich etwas klebrige Schlacke, die sich jedoch leicht entfernen lässt. Der Schnitt absorbiert Sauerstoff und erzeugt eine harte und spröde Oxidschicht.

2, Verformung. Da beim Schneiden von Titanmaterialien viel Wärme entsteht, erhöht sich mit der Zeit die Bearbeitungszeit des Produkts. Das erste Produkt und das letzte Produkt weisen unterschiedliche Verformungen auf. Wenn die Hitze nicht rechtzeitig reduziert wird, führt dies zu einer Verformung des Produkts.

Wie oben erwähnt, wissen wir in unserer Einführung zum Laserschneiden von Titanmaterialien, dass beim Laserschneiden Wärme entsteht, die zu einer Oxidation der Schnittfläche führt. und thermische Verformung des Produkts. Um die oben genannten Probleme zu lösen, können wir beim Schneiden von Titanlegierungen auch die Wasserschneidetechnologie einsetzen.

Wasserschneidverarbeitung: Mithilfe der Ultrahochdrucktechnologie wird normales Leitungswasser auf einen Druck von 250-400Mpa unter Druck gesetzt und dann durch eine Edelsteindüse mit einem Innenlochdurchmesser von etwa 0 geleitet.{{ 3}}.35 mm, um einen Strahl mit einer Geschwindigkeit von etwa 800-1000m/s zu bilden. Hochgeschwindigkeitsstrahl, allgemein bekannt als „Wasserstrahl“. „Waterjet“ hat eine hohe Energie und kann zum Schneiden weicher Grundmaterialien eingesetzt werden.

Wasserschneidediagramm

Beim Wasserschneiden von Titanmaterialien wird im Allgemeinen eine angemessene Menge an Schleifmitteln wie Quarzsand, Schmirgel usw. zum „Wasserstrahl“ hinzugefügt, um die Schneidkraft zu erhöhen.

Wenn Titanmaterial mit einem Wasserstrahl geschnitten wird, wird es zunächst durchstochen und dann mit einer bestimmten Geschwindigkeit geschnitten. Schließlich wird die verbleibende Energie des Sandstroms vom Kollektor aufgenommen und beim Schneiden vom Wasserstrahl abgeführt. Aus dem Prinzip des Wasserstrahlschneidens lässt sich leicht erkennen, dass Wasserdruck, Sandfluss und Schnittgeschwindigkeit entscheidende Parameter sind, die die Qualität des Materialschneidens beeinflussen.

Nehmen Sie die TC4/Gr5-Platte als Beispiel, um die folgende Tabelle zu erstellen:

TC4/GR 5	Wasserdruck	Sandfluss	Schnittgeschwindigkeit
T<10mm	375 MPa	0.68kg/min	260 mm/min
10 Kleiner oder gleich T Kleiner oder gleich 20	375 MPa	0.68kg/min	150 mm/min
20 Kleiner oder gleich T Kleiner oder gleich 30	375 MPa	0.68kg/min	65mm/min
30 Kleiner oder gleich T Kleiner oder gleich 40	37 5 MPa	0.68kg/min	48mm/min

Wasserschneidende Titanplatte vor Ort

Vorteile der Wasserschneidetechnologie für Titanmaterialien: Die Wasserschneidetechnologie ist eine Kaltbearbeitungsmethode mit den Eigenschaften einer niedrigen Werkstücktemperatur, keiner Wärmeeinflusszone und keiner thermischen Verformung während des Schneidens.

Wasserschneidende 30-mm-Titanplattenprodukte

Die Nachteile sind:

Aufgrund der Verwendung von Hochdruckwasserströmen verschleißt die Edelsteindüse des Wasserstrahlgeräts stark und muss rechtzeitig ausgetauscht werden.

Rückstände an der Schnittkante der Schnittfläche: Bei zu dicken Titanplatten. Beispiel: Platten über 10 mm haben Fasen (siehe Abbildung).

Schematische Darstellung von Wasserschneidfehlern