إزالة الحواف والنتوءات الثقيلة: إرشادات مطابقة نقطة التركيز والطاقة لقطع الأنابيب السميكة بالليزر

في مجالات تصنيع الأنابيب الصناعية الثقيلة، وتصنيع الآلات الهندسية، ومد خطوط أنابيب البترول، تحتل تطبيقات الأنابيب ذات الجدران السميكة (والتي يُقصد بها عادةً الأنابيب المعدنية التي يزيد سمك جدارها عن 6 مم) موقعًا محوريًا. ومع ذلك، كثيرًا ما يواجه العديد من مشغلي آلات القطع بالليزر للأنابيب عيوبًا مستعصية في القطع أثناء الإنتاج الفعلي: ظهور خبث معدني متدلٍ بشكل حاد في الجزء السفلي من القطع، ونتوءات متكررة على الحواف، بل وانقطاعات في القطع ناتجة عن صعوبة الاختراق. وهذا لا يستلزم فقط عمليات تجليخ يدوي واسعة النطاق ومعالجة ثانوية، بل يؤدي أيضًا بشكل مباشر إلى إبطاء كفاءة التسليم لخط الإنتاج بأكمله.

لحل مشكلات النتوءات والخبث في الأنابيب ذات الجدران السميكة بشكل جذري، يجب تحليل الآليات الفيزيائية لنقل طاقة الليزر وطرد الخبث بعمق:

: تتميز الأنابيب ذات الجدران السميكة بسماكة مقطعية كبيرة. عندما يخترق شعاع الليزر الطبقة السطحية، تضعف كثافة طاقة الشعاع تدريجياً مع زيادة العمق. إذا لم يتم ضبط موضع نقطة التركيز بشكل صحيح، فلا يمكن صهر المعدن السفلي بالكامل.

: كمية المعدن المنصهر المتولدة أثناء قطع الجدران السميكة تتجاوز بكثير تلك الخاصة بالأنابيب ذات الجدران الرقيقة. إذا كان ضغط الغاز المساعد غير كافٍ أو كانت مواصفات الفوهة غير متطابقة، يفشل الغاز عالي الضغط في نفخ الخبث بالكامل من قاع الشق العميق الضيق، مما يشكل خبثاً عنيداً عند التبريد.

لضمان أسطح قطع نظيفة وخالية من النتوءات والخبث على الأنابيب ذات الجدران السميكة، يجب على المشغلين التخلي تماماً عن المعلمات الشاملة واعتماد استراتيجيات تكييف عمليات متقدمة وموجهة:

: عند قطع الأنابيب المعدنية ذات الجدران السميكة، يجب تقليل سرعة القطع بشكل مناسب مع زيادة طاقة خرج الليزر، مما يطيل مدة بقاء الليزر محليًا لضمان اختراق الطاقة الضوئية الكامل لقاع جدار الأنبوب وصهر المعدن تمامًا.

: على عكس التركيز السلبي المستخدم للأنابيب ذات الجدران الرقيقة، يمكن استخدام وضع التركيز الإيجابي في معالجة الأنابيب ذات الجدران السميكة، حيث يتم وضع نقطة التركيز قليلاً فوق سطح الأنبوب أو في موضع داخلي مناسب لتوسيع عرض القطع وتعزيز كفاءة دوران وطرد الغاز المساعد.