Технология лазерной резки при обработке титановых материалов

Обычные методы обработки приводят к большим потерям материала, низкой точности и склонны к деформации и окислению. Являясь высокоточной технологией бесконтактной термической обработки, лазерная резка обеспечивает концентрированную энергию с хорошей управляемостью и адаптируемостью. Хорошо соответствует технологическим характеристикамтитановые материалы, он постепенно заменяет распиловку, плазменную резку, механическое фрезерование и другие процессы и стал основной технологией точной обработки титановых компонентов.

 

 

1. Бесконтактная обработка для уменьшения напряжения и деформации.

Титановые материалы обладают высокой прочностью и склонны к пружинению. Обычная резка имеет тенденцию вызывать коробление и царапины, в то время как тонкостенные детали могут треснуть и получить неточность размеров. Лазерная резка не требует контакта с инструментом и механических напряжений, имеет небольшую зону термического влияния и уменьшенное накопление тепла. Он обеспечивает стабильные размеры и подходит для ультратонкой титановой фольги и прецизионных тонкостенных деталей.

 

2. Высокая точность изготовления прецизионных компонентов.

Благодаря мелким лазерным пятнам и равномерным пропилам точность обработки может достигать ±0,02 мм, что соответствует требованиям к допускам титановых деталей для аэрокосмической и медицинской промышленности. Режущая поверхность гладкая, с небольшим количеством заусенцев; большинство заготовок не требуют вторичной обработки и могут быть сварены и собраны напрямую. Он поддерживает обработку небольших отверстий, изогнутых поверхностей и контуров специальной формы для изготовления высококачественных деталей по индивидуальному заказу.

 

3. Уменьшение окисления для сохранения свойств материала.

При высоких температурах титан легко поглощает водород, кислород и азот, образуя хрупкий слой, который снижает коррозионную стойкость. За счет оптимизации вспомогательного газа и параметров обработки воздух изолируется, а расплавленный шлак выдувается. Можно получить блестящие режущие поверхности, избежать хрупкости и почернения, сохраняя тем самым механические и коррозионностойкие свойства титановых материалов.

 

4.Материалосбережение и высокая эффективность для массового производства.

Титановые материалы имеют высокую стоимость. Лазерная резка дает узкие пропилы, а расположение раскроя улучшает использование материала. Никакого открытия формы не требуется. Автоматизированная программная обработка превосходит традиционные процессы по скорости резки при минимальном ручном вмешательстве, сокращая производственные циклы.

 

5. Хорошая гибкость процесса для широкой сферы применения.

Он может обрабатывать чистый титан, Ti6Al4V и другие титановые сплавы, покрывая титановую фольгу толщиной от 0,1 мм до пластин, труб и профилей толщиной в десятки миллиметров. Параметры можно регулировать для обычных вырубных, полых деталей и деталей специальной формы, предназначенных для обработки титана в различных отраслях промышленности.

 

 

1. Выбор оборудования

Волоконные лазеры предпочтительны из-за их высокой поглощающей способности и небольшой зоны термического воздействия, подходящих для прецизионной обработки как тонких, так и толстых титановых пластин. CO₂-лазеры применимы только для черновой обработки толстых листов. Мощность от средней до низкой принимается для пластин толщиной менее или равной 3 мм, чтобы предотвратить абляцию; Для листов диаметром >3 мм используются мощные лазеры, что гарантирует качество реза.

 

2. Вспомогательный газ и давление газа.

Аргон выбирается для изготовления высокоточных аэрокосмических и медицинских компонентов, чтобы обеспечить отсутствие окисления режущих поверхностей. Азот используется в общепромышленных деталях, чтобы сбалансировать эффективность и стоимость. Кислород запрещен. Для тонких пластин применяется низкое давление газа во избежание деформации; Для толстых листов применяется более высокое давление, чтобы сдуть расплавленный шлак и уменьшить прилипание шлака.

 

3.Согласование параметров процесса

Мощность лазера, скорость резки и положение фокуса должны регулироваться в зависимости от толщины пластины. Более высокая скорость резки для тонких листов и более низкая скорость для толстых листов. Умеренная мощность лазера позволяет избежать неполной резки или чрезмерного тепловложения. Фокусная точка должна быть установлена ​​на поверхности листа или немного ниже нее, чтобы обеспечить вертикальный разрез.

 

4.Предварительная обработка и рабочая среда.

Удаляйте масляные пятна и оксидные окалины с поверхностей пластин и следите за тем, чтобы подложки оставались сухими. Для тонкостенных деталей используются специальные приспособления для подавления вибрации. Среда обработки должна быть сухой и свободной от пыли.

 

5. Последующая обработка и защита.

Удалите расплавленный шлак и пыль и отполируйте заусенцы на заготовках из толстой стали. Высокоточные детали должны подвергаться кислотному травлению и пассивации для повышения коррозионной стойкости. Примите защитные меры для предотвращения повреждений при столкновении и вторичного окисления.

 

 

Лазерная резка широко применяется в производстве деталей из титана для аэрокосмической отрасли, медицинских титановых имплантатов, морской коррозионностойкой арматуры и высококачественных титановых форм. В разных сценариях процессы различаются: аргон используется в аэрокосмических и медицинских деталях для строгого контроля зон окисления и термического воздействия; Азот используется для общепромышленных деталей, чтобы сбалансировать качество и стоимость. Ультратонкая титановая фольга обрабатывается лазером низкой мощности, высокой скоростью резки и низким давлением газа, чтобы избежать прожога и деформации.

 

Благодаря достижениям в области мощных волоконных лазеров, интеллектуального числового управления и технологий оперативного контроля лазерная резка титановых материалов развивается в направлении высокой точности, высокой эффективности, интеллектуальности и низких потерь. Автоматическое сопоставление параметров, мониторинг дефектов в режиме реального времени и интеллектуальная раскладка еще больше повысят точность и скорость выпуска готовой продукции из титановых деталей, чтобы удовлетворить потребности высокотехнологичного производства.

 

 

Ruihang, прямой производитель изделий из титана, поставляет оптимальные пластины/листы из титана и титановых сплавов, стержни, трубы, кольца и т. д. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com