کاربرد لیزرها برای فولاد ضد زنگ

کاربرد لیزرها برای فولاد ضد زنگ چیست و لیزرها برای فولاد ضد زنگ چه کاری می توانند انجام دهند؟ در این مقاله به این موضوع خواهیم پرداخت ، پس در ادامه همراه ما باشید. برش لیزری مزایای قابل توجهی نسبت به سایر روش های پردازش دو بعدی در هنگام کار با فولاد ضد زنگ دارد. این فناوری شامل هیچ نیرو یا اعوجاج نمی شود، بنابراین باعث سخت شدن کار نمی گردد. برش لیزری، زمانی که در شرایط بهینه انجام می شود، لبه های ذوب شده و نسبتاً صافی ایجاد می نماید که به ندرت نیاز به پس پردازش دارند. برش‌هایی به عمق ۱۰۰ میلی‌متر با یک پاس امکان‌پذیر است که امکان پردازش سریع اقلام بزرگ را فراهم می‌کند.

• علامت گذاری لیزری فولاد ضد زنگ به دو صورت است: فرسایش مستقیم و آنیل لیزری. فرسایش لیزری فرآیندی است که در آن مواد تبخیر و خارج می شوند. از سوی دیگر، آنیل لیزری جایی است که سطح اکسید کروم تا حد زیادی دست نخورده است. در عوض، فلز زیر آنیل یا ذوب می شود و مقدار محدودی اکسیداسیون در زیر لایه اکسید بیرونی صورت می گیرد. روش دوم نشان‌گذاری‌های تمیزتری ایجاد می‌کند، اما برای انجام آن بدون از بین بردن مقداری مواد، به مهارت قابل توجهی نیاز دارد. گرمای کم (بسیار موضعی) ناحیه مورد نظر باعث ایجاد اعوجاج و لکه‌دار کم یا بدون رنگ در ناحیه وسیع‌تر تحت تأثیر حرارت (HAZ) می‌شود. در مقابل، ماشینکاری چرخش سریع برش می تواند سختی را در اطراف ناحیه برش به میزان قابل توجهی تغییر دهد و می تواند منجر به اعوجاج گرما و تغییر رنگ در مناطق وسیع تر گردد.

• حکاکی لیزری فولاد ضد زنگ نیز امکان پذیر است، اما اغلب منجر به تغییر رنگ می شود. فرآیند حکاکی برخی از لایه های اکسید سطحی را از بین می برد. حکاکی لیزری از نظر عملکردی با برش لیزری یکسان است. تفاوت این است که برای دستیابی به کیفیت سطح خوب، عمق برش باید به شدت کنترل گردد.
• حکاکی لیزری فرآیند کنترل شده تری برای فولاد ضد زنگ است. سطح زیرین فلز اکسید نشده بدون از بین بردن لایه سطحی اکسید محافظ، که اساسا برای اکثر لیزرهای برش شفاف است، آنیل یا ذوب می شود. این روش به انتشار محدود اکسیژن از طریق لایه اکسید اجازه می دهد تا فلز زیر را در سایه های زرد یا قهوه ای بسته به شدت رنگ آمیزی کند. این فرآیند گاهی اوقات به عنوان آنیل لیزری نامیده می شود.

چه نوع لیزری می تواند فولاد ضد زنگ را به طور موثر برش دهد؟

لیزرهایی که می توانند به طور موثر فولاد ضد زنگ را برش دهند، لیزرهای فایبر و CO2 هستند. لیزرهای فایبر می توانند پرتوهای بسیار باریک تری تولید کنند – معمولاً نصف قطر “نقطه” لیزر CO2. این منجر به چهار برابر شدن توان موثر برای همان انرژی خروجی لیزر می شود. به همین دلیل لیزرهای فایبر می توانند سریع تر و با دقت بیشتری پردازش کنند. هزینه های عملیاتی لیزرهای فایبر به دلیل کارایی الکتریکی آنها (۴ تا ۶ برابر بهتر از دستگاه های CO2) و ساخت حالت جامد کمتر است. اگرچه آنها به گاز محافظ نیتروژن بیشتری در فرآیند برش نیاز دارند.

حتما مطالعه کنید : نکات مهم علامت­ گذاری فلزات با لیزر CO2 و فایبر

برش لیزر CO2 معمولاً عرض پرتو برش ۶۰۰ میکرومتر را ارائه می دهد. این لیزرها نسبت به لیزرهای فایبری توان دستگاه بسیار بالاتری دارند، اگرچه لیزرهای فایبر مدرن در این زمینه در حال افزایش هستند. لیزرهای CO2 برای برش های با دقت کمتر در قسمت های ضخیم تر مناسب تر هستند. هزینه تجهیزات CAPEX به طور قابل توجهی کمتر از دستگاه های لیزر فایبر است، اما هزینه های OPEX به ازای هر طول برش بالاتر است.

نتایج مورد انتظار استفاده از لیزرها برای فولاد ضد زنگ چیست؟

برش لیزری فولاد ضد زنگ می تواند دقیق باشد و هنگامی که تمام تنظیمات بهینه شده اند، لبه های تمیز با آسیب حرارتی کم یا بدون آسیب باقی بماند. با این حال، برای امکان پذیر ساختن این امر، یک راه اندازی کمک گاز باید مسیر لیزر را عاری از زباله نگه دارد. فرآیند بی‌خطر نیست. برخی از عیوب رایج هستند و پس از شناسایی می توان آنها را اصلاح کرد. این موارد در زیر ذکر شده است:

1. چکیدن بزرگ و نامنظم در قسمت پایین صورت در هر دو طرف برش: کاتر خیلی داغ است. نرخ تغذیه (برای کاهش گرمای محلی)، کمک هوا (برای خنک کردن)، یا نقطه کانونی را کمی بالاتر از برش افزایش دهید.
2. چکه‌های بزرگ و نامنظم در قسمت پایینی، یک طرف بریدگی: عیوب مشابه چکه‌کردن در هر دو طرف، اما معمولاً ناشی از یک نازل کمکی هوا است که مرکز آن ضعیف است.
3. چکه های کوچک در لبه پایینی برش: نقطه کانونی خیلی کم و/یا نرخ تغذیه خیلی زیاد است.
4. پاشش مذاب به سمت بالا قابل مشاهده است: نرخ تغذیه بسیار زیاد است و در برخی موارد کمک هوا بسیار تهاجمی است.
5. رنگ آمیزی زرد یا قهوه ای در محل برش: خوراک نیتروژن خیلی کم است یا نیتروژن با اکسیژن آلوده شده است.

منبع : سایت xometry