Aluminiumlegierungen werden aufgrund ihrer guten physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften häufig in der Halbleiter- und Mikroelektronikindustrie eingesetzt. Mit der Entwicklung moderner Industrieprodukte hin zu hoher Festigkeit, geringem Gewicht und hoher Leistung entwickeln sich auch Laserschneidverfahren für Aluminiumlegierungen immer präziser, effizienter und flexibler. Laserschneiden bietet die Vorteile schmaler Schneidspalte, kleiner Wärmeeinflusszonen, hoher Effizienz und keiner mechanischen Belastung der Schneidkanten. Es hat sich zu einem wichtigen Verfahren für die Präzisionsbearbeitung von Aluminiumlegierungen entwickelt.
Beim Laserschneiden von Aluminiumlegierungen wird üblicherweise ein Schneidkopf mit Hilfsgas verwendet. Der Arbeitsmechanismus besteht darin, dass der Laser auf das Innere der Aluminiumlegierung fokussiert, die Aluminiumlegierung durch energiereiche Vergasung schmilzt und das Hochdruck-Hilfsgas das geschmolzene Material wegbläst.
Bei diesem Schneidverfahren kommen hauptsächlich zwei Laser mit Wellenlängen von etwa 10640 nm und 1064 nm zum Einsatz, die beide zum Infrarot-Wellenlängenbereich gehören. Beim Präzisionsschneiden von Aluminiumlegierungsblechen mit Schnittgrößengenauigkeit im Mikrometerbereich kommt es aufgrund des großen Lichtflecks und der großen Wärmeeinflussfläche leicht zur Bildung von Schlacke und Mikrorissen an der Schneidkante, was letztendlich die Genauigkeit und Wirkung des Schneidens beeinträchtigt.
Das Laserschneidsystem und -verfahren für Aluminiumlegierungen dieser Ausführungsform ermöglicht das berührungslose Schneiden des zu schneidenden Werkstücks durch Ausnutzung der geringeren Pulsbreite und Wellenlänge des Laserstrahls und vermeidet dadurch Kontaktspannungsverluste des zu schneidenden Werkstücks bei mechanischen Verfahren. Während des Schneidens können durch den thermischen Verarbeitungsmechanismus Probleme wie Mikrorisse und hängende Schlacke entstehen. Durch die Verwendung einer speziellen Vorrichtung zum horizontalen Fixieren des zu schneidenden Werkstücks und die Beibehaltung der Schlitzposition in der Luft wird der Schneidbereich des zu schneidenden Werkstücks von hinten gestützt, um ein Herunterfallen während des Schneidens zu verhindern. Dadurch wird Spannung erzeugt, die den Schneidkanteneffekt zerstört. Das zirkulierende Kühlwasser im Wassertankgerät kühlt das zu schneidende Werkstück, schwächt die Wärmeeinwirkung auf das umgebende Material ab und verbessert die Schnittqualität weiter. Durch Schneiden durch eine Kombination mehrerer Schneidpfade wird die Schnittnahtbreite erweitert, was die Schneideffizienz verbessert.
Die obigen Ausführungsformen stellen bevorzugte Implementierungen dar, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen, Kombinationen und Vereinfachungen, die nicht vom Grundgedanken und den Prinzipien abweichen, sind wie folgt vorzunehmen. Effektive Ersatzmethoden fallen alle in den Schutzbereich der Laserschneidverfahren für Aluminiumlegierungen.
Veröffentlichungszeit: 23. Mai 2024
