Cắt kim loại năng lượng cao: 2 quá trình

Bài viết này đưa ra ánh sáng về hai quá trình chính bao gồm cắt kim loại năng lượng cao. Các quy trình là: 1. Cắt chùm tia điện tử 2. Cắt tia laser.

Quy trình # 1. Cắt chùm tia điện tử:

Trong quá trình này, một chùm electron (EB) của các electron tốc độ cao được tạo ra để chạm vào phôi cần cắt. Thiết lập giống như được sử dụng để hàn chùm tia điện tử (EBW), tuy nhiên đầu vào nhiệt cần thiết để cắt cao hơn.

Chùm electron tạo ra nhiệt trong phôi làm bay hơi vật liệu và cho phép chùm tia thâm nhập sâu hơn bằng kỹ thuật gõ phím. Độ sâu của sự thâm nhập phụ thuộc vào sức mạnh của chùm tia. Trong khi ở EBW, kim loại chảy xung quanh lỗ khóa và lấp đầy phía sau, khi cắt đầu vào nhiệt được tăng lên để lỗ khóa không bị đóng.

Tất cả những kim loại có thể được hàn bằng quy trình EBW cũng có thể được cắt bằng quy trình này. Chất lượng cắt lốp so sánh thuận lợi với chất lượng cắt trong cắt oxy-acetylene. Tùy thuộc vào khả năng cơ động của Công việc hoặc súng tia điện tử, bất kỳ hình dạng mong muốn nào cũng có thể được cắt.

Quá trình EB có thể được sử dụng với lợi thế để cắt các kim loại phản ứng như zirconi, titan, v.v. Tuy nhiên, do một lượng lớn hơi kim loại được tạo ra trong quá trình cắt và kim loại nóng chảy rơi ra từ vết cắt trong buồng chân không, nó gây ra những khó khăn đáng kể xử lý hiệu quả quá trình. Ngoài ra chi phí thiết bị rất cao. Trừ khi quá trình là không thể tránh khỏi, nó đang được thay thế bằng cắt tia laser.

Quy trình # 2. Cắt tia laser:

Cắt tia laser là một quá trình cắt nhiệt sử dụng chùm ánh sáng kết hợp tập trung để làm tan chảy vật liệu cần cắt. Thiết bị được sử dụng giống như đối với hàn tia laser. Quá trình có thể được sử dụng có hoặc không có khí được cung cấp bên ngoài; Nếu oxy được sử dụng, việc cắt có thể được thực hiện nhanh hơn ở một số kim loại do nhiệt bổ sung được tạo ra bởi phản ứng tỏa nhiệt.

Ngoài oxy, nhiều loại khí hỗ trợ khác như khí nén, heli, argon, carbon dioxide và nitơ có thể được sử dụng một cách hiệu quả. Các vết cắt thu được bằng khí trơ thể hiện các cạnh sạch, không bị oxy hóa nhưng có thể có kim loại dẻo dai cứng lại bị mắc kẹt dưới đáy của các mảnh cắt; với sự trợ giúp oxy cắt vật liệu nên bị mắc kẹt chủ yếu là xỉ dễ bị bong ra do độ giòn của nó.

Cắt laser yêu cầu sử dụng chùm tia laser liên tục (CW). Khi mật độ năng lượng thích hợp không thu được bằng laser CW, nó thường được tăng cường bằng tia khí tốc độ cao. Nói chung, laser CW có công suất lên tới 1 KW và hiệu suất 10% là đủ để cắt các kim loại mỏng. Tuy nhiên, để cắt các phần dày hơn, ví dụ thép dày 54 mm, nó đòi hỏi một chùm 6KW như trong bảng 19.9.

Ưu điểm chính của cắt tia laser là nó có thể được sử dụng trong môi trường bình thường hoặc chân không hiệu quả như nhau. Chùm tia có thể được truyền qua khoảng cách xa với các hệ thống quang học để máy phát chùm tia có thể được đặt cách xa trạm làm việc để có thể sử dụng chùm tia ở những vị trí có khả năng tiếp cận hạn chế. Nó cung cấp mật độ nhiệt rất cao và không yêu cầu phôi phải là một phần của hệ thống điện. Tuy nhiên, cắt tia laser là tốn kém so với cắt khí oxy-nhiên liệu và cho đến nay việc cắt chùm tia laser được giới hạn trong các vật liệu mỏng.

Ngoài kim loại, chùm tia laser được sử dụng thành công để cắt nhựa, vải tổng hợp gỗ và gốm sứ. Một ứng dụng chính của chùm tia laser là để cắt gỗ ply và gỗ ép trong ngành công nghiệp chế biến gỗ. Nó cũng đã được sử dụng hiệu quả để cắt vải để làm quần áo quy mô lớn. Tiềm năng của việc cắt chùm tia laser dự kiến ​​sẽ được khai thác triệt để ngay khi các đơn vị tạo ra laser trở nên dễ dàng hơn với chi phí hợp lý.