6. Bố cục của luận án
3.2.3Điều kiện đầu vào
Các kết quả nghiên cứu ở trong chương 1 cho thấy các thông số công nghệ điều khiển là các thông số có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất tới quá trình cắt bằng laser, chính vì vậy cần chọn các thông số đó là các đại lượng đầu vào. Cơ sở để lựa chọn dải thông số xuất phát từ khảo sát thực tế tại một số công ty sản xuất có sử dụng máy cắt laser để gia công vật liệu tấm thép thường, thép không gì, thép hợp kim cùng với khả năng đáp ứng của thiết bị laser hiện có tại công ty Cổ phần Laser 38 Việt Nam kết hợp với việc tiến hành thí nghiệm xác định khả năng công nghệ (biên của các tham số) đồng thời căn cứ vào chế độ cắt khuyến nghị từ nhà sản xuất đối với nguồn laser Raycus 3300 W, nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm thăm dò tìm khả năng công nghệ của thiết bị trên thép tấm SKD 11 có chiều dày 5 mm với các thông số (bảng 3.1)
Bảng 3.1. Thí nghiệm thăm dò tìm khả năng công nghệ của thiết bị
Khả năng Tham số biến đổi Bộ tham số cố định Ghi chú
Công suất (P) 2000W; 2200W, 2600W; 3000W h = 0,8 mm; Pk = 1,4 MPa; d = 2,5 mm h: Khoảng cách đầu cắt đến phôi Pk: Áp suất khí thổi (khí N2) d: đường kính đầu cắt Vận tốc (v) 1500mm/ph; 1800mm/ph; 2400mm/ph h = 0,8 mm; Pk = 1,4 MPa; d = 2,5 mm
73
Sau khi thực hiện các thí nghiệm thăm dò, kết quả đạt được như sau (hình 3.9)
a) Tại Công suất P = 2000W; Vận tốc v = 2400mm/ph
b) Tại Công suất P = 2000W; Vận tốc v= 1500mm/ph
c) Tại công suất P = 2200W, 2600W; Vận tốc v = 1500mm/ph, 2400mm/ph
d) Tại công suất P = 3000W; Vận tốc v= 2100mm/ph
Hình 3.9. Hình ảnh kết quả thí nghiệm thăm dò khả năng công nghệ của thiết bị
Qua kết quả thí nghiệm thăm dò khả năng công nghệ của thiết bị cho thấy ở (hình 3.9 a) với công suất laser P = 2000 W, vận tốc v = 2400 mm/ph thì không tạo rãnh cắt khi gia công, điều này cho thấy tại công suất laser đó nhưng cắt với tốc độ lớn dẫn đến thời gian tương tác của tia laser lên vật liệu là không đủ để cắt vật liệu SKD 11;
Trên hình 3.9b: quá trình cắt với công suất P = 2000 W, v = 1500 mm/ph thì rãnh cắt được hình thành, nhưng tồn tại nhiều bavia và kim loại nóng chảy vẫn còn
P = 2000W v= 2400mm/ph P = 2000 W, v = 1500mm/ph P = 3000 W v = 2100mm/ph P = 2200 W v = 1500 mm/ph P = 2600 W v = 1800 mm/ph
74
lưu trên bề mặt rãnh cắt, điều này được giải thích là do khi vận tốc cắt nhỏ hơn, nhiệt lượng do chùm laser lưu lại lâu hơn, làm nóng chảy vật liệu, tuy nhiên chưa đủ lượng nhiệt có thể làm nóng chảy hoàn toàn vật liệu dẫn đến tồn tại nhiều xỉ và bavia. Hình 3.9c với P = 2200 W, v = 1500 mm/ph và P = 2600 W, v = 1800 mm/ph đã cho rãnh cắt không có bavia; Hình 3.9d với công suất laser P = 3000 W, vận tốc cắt v = 2100 mm/ph đánh giá bằng mắt thường cho thấy rãnh cắt có chiều rộng lớn hơn.
Từ kết quả thí nghiệm thăm dò khả năng công nghệ thiết bị gia công trên vật liệu SK D11 với chiều dày phôi là 5 mm, chọn các thông số đầu vào như sau:
- Với công suất laser P: 2200 W P 2600 W; - Vận tốc cắt v: 1500 mm/ph v 1800 mm/ph; - Đường kính đầu cắt d: 2,5 mm d 4,5 mm.