SU1825688A1

SU1825688A1 - Process of gas-laser cutting

Info

Publication number: SU1825688A1
Application number: SU914934905A
Authority: SU
Inventors: Yuozas J Reksnis; Nikolaj M Nikitchenko; Arturas R Grejchyus
Original assignee: Inst Fiz Akademii Nauk Litvy
Priority date: 1991-05-07
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1993-07-07

Description

Изобретение относится к технологии лазерной резки, в частности к резке непрерывным лазерным излучением сквозных щелей в металлах с применением газа под давлением, и может быть использовано для изготовления щелевых водозаборных фильтров.The invention relates to laser cutting technology, in particular to cutting through slits in metals with continuous laser radiation using pressurized gas, and can be used to manufacture slotted water intake filters.

Целью изобретения является повышение точности при резке щелей непрерывным лазерным излучением путем исключения расширения щели в начальный момент реза.The aim of the invention is to improve the accuracy when cutting slits with continuous laser radiation by eliminating the expansion of the slit at the initial moment of the cut.

На чертеже представлены зависимости скорости резки (v), давления газа (Р) и мощности лазерного излучения (I) от времени (t) в процессе резкиThe drawing shows the dependence of the cutting speed (v), gas pressure (P) and laser power (I) on time (t) during the cutting process.

Линии 1 и 2 зависимости давления газа соответствуют ступенчатому подъему давления газа, линия 3 - плавному подъему давления газа от начального Р_о до рабочего значения Р_р.Lines 1 and 2 of the gas pressure dependence correspond to a stepwise rise in gas pressure, line 3 - to a smooth rise in gas pressure from the initial P _o to the operating value P _p .

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Образцы обрабатывают на установке СОг лазера (линза F=20 см), давление кислорода регулируют редуктором и подают через форсунку на обрабатываемый материал. Мощность лазерного излучения 750-900 Вт. В качестве образцов используют трубы из сталей 20 и 45 диаметром 108 и 125 мм. Параметры и результаты обработки сведены в таблицу. Главным показат/Ёлем качественности эксперимента являются отсутствие кратера, получение качественной щели. Варианты 1 и 2: образцы из стали 20 с толщиной стенки 4-5 мм обрабатывают с помощью излучения мощностью 800 Вт со скоростью резки 1,10 м/мин, подбирают давление газа для получения сквозного качественного реза. Варианты 3-4: та же сталь, те же технологические условия, подбирают время τ нарастания давления газа для избежания кратера. Варианты 5-6: сталь 20, толщина стенки трубы 7-8 мм. В соответствии с технологическими требованиями повышают интенсивность лазерного излучения до 900 Вт, скоростьThe samples are processed on a CO2 laser installation (lens F = 20 cm), the oxygen pressure is regulated by a reducer and fed through a nozzle to the material being processed. Laser power 750-900 W. Pipes made of 20 and 45 steels with a diameter of 108 and 125 mm are used as samples. The parameters and processing results are summarized in the table. The main indicator of the quality of the experiment is the absence of a crater, obtaining a high-quality gap. Variants 1 and 2: samples of steel 20 with a wall thickness of 4-5 mm are processed using 800 W radiation at a cutting speed of 1.10 m / min, the gas pressure is selected to obtain a high-quality through cut. Variants 3-4: the same steel, the same technological conditions, select the time τ of the gas pressure rise to avoid the crater. Options 5-6: steel 20, pipe wall thickness 7-8 mm. In accordance with technological requirements, the intensity of laser radiation is increased to 900 W, the speed

1825688 А1 резки снижают до 0.85 м/мин, получив хорошее качество реза. подбирают время т нарастания давления, чтобы избежать образования кратера в начале щели, Варианты 7-8: эксперимент проводят со сталью 45 при толщине стенки 4-5 мм, скорость резки, рабочее давление газа и интенсивность излучения подбирают в соответствии с технологическими требованиями, соответственно ν=1,20 м/мин. Р_р=0,22 МПа и I = 750 Вт. При значении времени нарастания давления τ =0,5-1 с отсутствует кратер, получают минимальный непрорезанный участок в начале щели.1825688 A1 cuts are reduced to 0.85 m / min, obtaining a good cut quality. the time t of pressure rise is selected in order to avoid the formation of a crater at the beginning of the gap, Options 7-8: the experiment is carried out with steel 45 with a wall thickness of 4-5 mm, the cutting speed, working gas pressure and radiation intensity are selected in accordance with technological requirements, respectively ν = 1.20 m / min. P _p = 0.22 MPa and I = 750 W. When the value of the pressure rise time τ = 0.5-1 s, there is no crater, and a minimum uncut section is obtained at the beginning of the slot.

Варианты 4,6 и 8 показывают реализацию предложенного способа и положительный эффект от его реализации: отсутствие кратера в начале щели, щель сквозная, качество хорошее, параметры щели соответст вуют заданным и получены с минимальными энергетическими затратами.Variants 4, 6 and 8 show the implementation of the proposed method and the positive effect of its implementation: the absence of a crater at the beginning of the slot, the slot is through, the quality is good, the parameters of the slot correspond to the specified ones and are obtained with minimal energy costs.

Claims

Claim

The method of gas laser cutting, including the impact on the processed material with focused continuous laser radiation by cutting gas under pressure, characterized by the fact. that, in order to increase the accuracy when cutting slits with continuous laser radiation by eliminating the expansion of the slit at the initial moment of cutting. exposure to laser radiation begins at a gas pressure below the operating pressure, and then the gas pressure is increased to the operating value for a time determined preliminary from the condition that the crater disappears when a through hole appears.

Option Teal material- la Initial gas pressure P _about . MPa Working gas pressure P _D. MPa Pressure rise time, s Width of whether. them Crater width. mm Note Steel 20 0.15 0.15 0 0.40 1.5-2 0 The cut is of poor quality, the lower part is welded. crater. 2 Steel 20 0 22 022 0 0.45 1.5-2.0 Ree cross, good quality, crater. 3 Steel 20 0.10 0.22 0.5-1.0 0.45 1.5-2.0 The crater is not through. 4 Steel 20 0.10 0.22 '.0-1.5 0.45 No crater, start of cut **! see non-transportable. line ~ 0.35 mm. five Steel 20 0.25 0.25 0 0.5 2.0 Ree is a through-hole, good quality, crater. 6 Steel 20 0.15 0.25 1.5-2.0 0.5 The crater is absent, the beginning of the cut ** 1 cm is blind. line * -O, 4 mm. 7 Steel 45 0.22 0.22 0 0.65 2.0 Ree is a through-hole, good quality, crater. eight Steel 45 0.05 0.22 0.5-1.0 0 65 The crater is absent, the beginning of the cut ** 1.5 cm blind, width ** 0.5 mm.