Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
24.24 Mб
Скачать

а,

5

Рис. 27.4. Методы плазменной

резки

с использованием воды:

 

а — резка с водяным колоколом; б — резка на воду; в — резка под слоем воды

требований санитарии, гигиены и техники безопасности, изло­ женных в ГОСТ 12.2.007.8—75, ГОСТ 12.2.008—^75, Санитарных правилах на устройство и эксплуатацию оборудования для плазменной обработки материалов № 4053, утвержденных М3

СССР в 1985 г., Правилах безопасности в газовом хозяйстве, утвержденных Госгортехнадзором СССР в 1979 г., Санитарных нормах допустимых уровней шума на рабочих местах М3

СССР, 1985 г., Правилах техники безопасности и гигиены труда при производстве ацетилена и газопламенной обработке метал­ лов, согласованных с ЦК профсоюза рабочих тяжелого маши­ ностроения 2 апреля 1963 г., в ведомственных требованиях, Правилах пожарной безопасности при ведении сварочных и ог­ невых работ на объектах народного хозяйства, утвержденных ГУПО МВД СССР в 1972 г., Санитарных правилах при сварке, наплавке и резке металлов 1009—73, утвержденных М3 СССР

в 1973 г. и др., а также реализации мероприятий по охране ок­ ружающей среды, связанных с очисткой выбросов во время

резки.

Перспективным средством локализации вредностей, сопро­ вождающих плазменную резку являются методы резки с ис­ пользованием воды: резка под слоем воды, резка с водяным ко­ локолом, резка на воду и др. (рис. 27.4).

Г л а в а 28. ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА

28.1. Общие сведения

Ниже приводятся сведения по теоретическим основам, технологическим процессам и оборудованию для лазерной резки материалов, которая из всех технологий лазерной обработки получила наиболее широкое промыш­ ленное применение. Рассмотрены физические явления в полости реза, мо­ дели для расчета основных технологических параметров процесса. Даны

рекомендации по выбору режимов резки разных металлов н неметалличе­ ских материалов с использованием непрерывного и импульсно-периодиче­ ского излучения промышленных лазеров. В последних разделах описыва­ ются конструктивные схемы машин, автоматизированных комплексов н роботов для резки плоских и пространственных заготовок, а также приво­ дятся типичные примеры промышленного применения техники лазерной резки.

28.1.1. Схема процесса

Процесс лазерной резки (рис. 28.1) характеризуется одновременным воз­ действием на разрезаемый материал сфокусированного линзой или объекти­ вом лазерного излучения и вспомогательного газа, в результате которого образуется в материале узкий разрез. Синхронно перемещению лазерного резака по всей толщине обрабатываемого материала движется нагретая до определенной температуры наклонная поверхность разрушения (передняя* поверхность реза), взаимодействующая с излучением.

28.1.2. Физические основы

Физические явления, обусловленные взаимодействием излучения с материа­ лами, в том числе характерные для лазерной резки: нагрев материала выше температуры плавления, экзотермическое окисление, испарение материала, экранировка излучения продуктами разрушения, удаление продуктов раз­ рушения из полости реза достаточно полно изложены в [1 , 3, 4, 7—1 0 ]. Ха­ рактер физических явлений на передней поверхности реза определяется плотностью мощности светового потока. С повышением плотности мощно­ сти растет температура передней поверхности реза и средняя скорость ее перемещения. По сравнению с традиционными источниками тепла, которые используются в процессах кислородной, плазменной и электронно-лучевой

Рис. 28.1. Схема процесса резки:

ЛИ — лазерное излучение; Л — линза; Р — резак; М — разрезаемый мате­ риал; ПР — поверхность разрушения; ВГ — вспомогательный газ

Ю~* ЯГ1 1

Эффект ивный диаметр нагрева, сп

Рис. 28.2. Энергетические параметры раз­ личных источников нагрева;

/ — лазерный;

2 — электронно-лучевой;

3 — плазменный;

4 — газопламенный

обработки, сфокусированный лазерный луч обеспечивает на один — полтора порядка более высокую плотность энергии, передаваемой аномально малой площади воздействия (рис. 28.2). Такой световой поток, за доли секунды не только расплавляет, но и частично испаряет поверхность любого, даже самого тугоплавкого, материала. В процессе резки падающий на материал световой поток частично поглощается поверхностью материала, расплав­ ленной пленкой и боковыми поверхностями реза, частично отражается. При большой плотности энергии часть излучения поглощается образующимися продуктами разрушения материала, вследствие чего снижается эффектив­ ность резки. Поглощательная способность конкретного металла зависит от длины волны, поляризации и угла падения излучения на поверхность [4, 8, 9]. Она увеличивается при расплавлении и окислении металла, при увеличе­ нии толщины металла и может достигать >80 %. В литературе отсутствуют конкретные коэффициенты поглощения применительно к многообразным условиям резки.

Характер физических явлений в разрезе зависит от относительного энерговклада лазерного и химического тепловых источников. При высокой плотности мощности излучения резка идет с заметным испарением (субли­

мацией) материала, газ выполняет в основном функцию

удаления

из раз­

реза продуктов разрушения. В этом случае скорость

и качество

резки

определяются параметрами излучения. Если энерговклад

химического источ­

ника сопоставим с лазерным или превышает его, то процесс резки идет в режиме плавления с экзотермическим окислением расплавленного металла на передней поверхности реза. В этом случае скорость и качество ниже и

определяются

параметрами химического источника тепла и

процесс мало

чем отличается от процесса кислородной резки стали.

стационарным,

При резке

металлов механизм разрушения может быть

когда по всей длине канала реза существует ванна расплава, и нестацио­ нарным (неустановившимся), характеризующимся периодическим выносом расплавленного металла из полости реза [7, 9]. На практике имеет место не­

стационарный механизм.

 

 

 

 

 

ные

Использование вспомогательного газа позволяет заметно снизить удель­

затраты

энергии излучения

благодаря

более интенсивному

удалению

из

полости

реза

продуктов разрушения. При

резке

металлов

применяют

в основном

кислород. На лобовой поверхности

реза

выделяется

дополни­

тельная теплота

в результате

окисления

металла.

Образуется

оксидная

пленка, которая значительно повышает коэффициент поглощения излуче­ ния. Применение импульсно-периодического излучения позволяет снизить удельные затраты энергии излучения, а также существенно повысить каче­ ство резки. Назначая определенные параметры излучения (пиковую мощ­ ность, форму, длительность и частоту следования импульсов) можно активно влиять на скорость резки, глубину зоны термического воздействия, толщину разрезаемого материала, количество грата на кромках. В литера­ туре недостаточно внимания уделено теоретическим и экспериментальным исследованиям процесса резки с использованием импульсно-периодического излучения.

28.1.3. Модели резки

Тепловые модели

Учитывая определяющий характер тепловых явлений, для оценочных расче­ тов режимов резки используют [1, 2, 4, 7] тепловые модели, созданные Hd основе теории теплопроводности. При этом не учитывается влияние газо­ гидродинамических явлений в полости реза. Простейшей является одномер­ ная модель резки с последовательным образованием отверстий н коэффи­ циентом перекрытия. Для оценочных расчетов режимов резки применяются

также модель линейного источника тепла в пластине, В параметрической форме основное ее уравнение имеет вид [1]:

6,3IP = In (4,5/Y),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(28.1)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р =

qlbay (сТп + m);

Y =

Vvb/a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(28.2)

— параметры

соответственно мощности

 

и

скорости;

q — эффективная

теп­

ловая мощность луча,

Вт;

б — толщина

металла,

м;

а — коэффициент

тем­

пературопроводности,

м2/с;

у — плотность,

кг/м3;

с — удельная теплоем­

кость, Дж/(кг*К);

Тп — температура

плавления,

К;

т — скрытая

теплота

плавления, Дж/кг;

Ур — скорость

резки,

м/с;

6

— ширина

реза,

м.

 

 

При

Р>10 и

У>5

выражение

(28.1)

преобразуется

в

уравнение У=

=0,48 Р

для

мощного

быстродвижущегося

 

линейного

источника

тепла

в пластине, при Р< 4

и

У< 1

оно

описывает

 

предельное

состояние

тепло­

вого поля для линейного подвижного

 

источника

тепла.

По

 

(28.1)

можно'

рассчитать скорость резки при заданной мощности

излучения

или

требуе­

мую мощность излучения при заданной толщине металла

и скорости резки.

В качестве примера рассчитаем минимальное значение <7, требуемое

для

резки разных

металлов

толщиной

1 0 ~ 3

 

м

при

минимальной

скорости

резки

1,67-10_3 м/с

и 6 = 2 -10- 4

м. Ниже

приведены

данные [6 ] по разрезаемости

разных металлов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Металл

 

 

Fe

 

А1

 

 

Ti

 

 

Ni

 

Си

 

W

 

Мо

<7, Вт, при резке в режи­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ме:

 

 

 

 

119.4

248,6

 

54,5

214,1

520,9

 

666,7

467,5

плавления

 

 

 

 

 

испарения

 

 

 

760.5

2748

312,6

1653,7

4393,4

6800,6

3660,6

Расчетные минимальные значения q характеризуют разрезаемость ме­ таллов в режиме плавления и испарения. При расчете q при резке в ре­ жиме испарения, согласно (28.2),

Р = qlbay (сТк + г),

(28.3)

где Тк — температура кипения металла; г — скрытая теплота

испарения,

Дж/кг. Значения q рассчитаны из условия, что теплофизические свойства металлов не зависят от температуры и агрегатного состояния. Для опреде­ ления требуемой мощности лазера необходимо учесть поглощательную спо­ собность металла. В [2, 4] приведены уравнения для расчетов параметров резки с использованием кислорода как вспомогательного газа.

Теплогидродинамические модели

Комбинированная модель [7] описывает нестационарный периодический ха­ рактер разрушения верхней кромки металла на малой скорости резки с по­ мощью механизма образования отверстий и стационарное разрушение ме­ талла по всей его толщине при большой скорости резки. Используя эту модель, можно объяснить наличие на поверхности реза зон с разной шеро­

ховатостью,

выполнить

оценочные количественные

расчеты

скорости

резки

и шероховатости поверхности кромки. Но в модели не учитываются

изме­

нение

плотности мощности излучения

по толщине

металла

и газодинами­

ческое

воздействие на

металл струи вспомогательного газа.

 

с ис­

В

[10]

дан анализ

моделей резки

неметаллических материалов

пользованием непрерывного и импульсно-периодического излучения, рас­ смотрены физические явления при резке в режиме плавления, испарения и термораскалывания.

28.2. Технология

28.2.1. Особенности и требования к процессу резки

Качество кромок деталей после резки, сопоставимое с качест­ вом после механической обработки, на порядок выше, чем по­ сле известных процессов термической резки. Скорости лазерной резки достигают ^0,167 м/с. В большинстве случаев примене­ ний процесс является малоотходным, обеспечивает получение готовых деталей, практически не подвергнутых деформациям и не требующих последующей термомеханической обработки. Требования к процессу лазерной резки сводятся к следующему [5, 6, 7, 9]: скорость резки металлов 0,167—0,25 м/с, однослой­ ных тканей, кожи и других материалов 0,67—1 м/с; предельные отклонения размеров деталей ± (0,05—0,2) мм; ширина реза сталей толщиной 0,5—5 мм 0,1—0,3 мм; шероховатость их по­ верхности реза 10—40 мкм; неперпендикулярность кромок реза сталей толщиной 0,5—5 мм 0,05—0,1 мм; на кромках до­ пускается легко отделимый грат. Кроме листов, лазерной резке подвергают трубы, штамповки, обечайки, профильный прокат. Ниже приведены предельные толщины разрезаемых материалов:

Мощность излучения, кВт

0,5

1,0

1,5

Предельные разрезаемые толщины, мм:

4—5

 

12—15

сталей

8— 10

сплавов алюминия

1—1,5

3—4

5—6

дерева

10—15 20-25 30—35

плексигласа

20—25

40—50

 

Перед резкой не нужна специальная подготовка поверхности заготовок за исключением тех случаев, когда с поверхности стальных листов снимают антикоррозионную смазку, чтобы предохранить оптические элементы от загрязнения.

28.2.2. Режимы резки металлов

Наиболее существенно влияют на скорость резки мощность и плотность мощности, диаметр, расходимость и модовый состав излучения, фокусное расстояние.

На рис. 28.3 приведены зависимости скорости резки низко­ углеродистой стали от толщины при разных мощностях излу­ чения и использовании кислорода в качестве вспомогательного газа. Состав стали влияет на скорость резки. Например, ско­ рость резки низкоуглеродистых сталей в среднем на 10—30 % выше, чем нержавеющих. Но эта скорость резко снижается при применении многомодового излучения с большой (> 2 см) вы­ ходной апертурой и большой (> 1,5 мрад) угловой расходимо-

53S

 

 

 

 

 

стью. Замена кислорода на воз­

 

 

 

 

 

дух или азот снижает скорость

 

 

 

 

 

резки сталей

в

1,4—1,6

раза.

 

 

 

 

 

Скорости

резки,

см/с,

сплавов

 

 

 

 

 

цветных

металлов

толщиной

 

 

 

 

 

1 мм (числитель) и 3 мм (зна­

 

 

 

 

 

менатель) лазерным I-кВт из­

 

 

 

 

 

лучением

с подачей

кислорода

 

 

 

 

 

(сплавы А1 и Ni) или аргона

 

 

 

 

 

(сплав

Ti):

(8,3—9,2)/(0,67—

 

 

 

 

 

0,83) — сплавы

 

А1

тшга

Д16,

Рис.

28.3.

Экспериментальные

зави­

(11,7—12,5)/(3,7—4,2)

сплав

симости скорости резки стали от тол­

Ni типа

«Хастеллой»,

 

(6,7—-

щины

при

мощности

излучения,

Вт:

 

/ — 2.5-102;

2 — 5 • 102;

3 — 10s;

4 —

7,5)/(0,67—0,83) — сплав

Ti ти­

1.5 • 10*; 5 — 2.5 • 10»

 

 

па 0Т4.

приведены рекомендуе-

 

 

 

 

 

Ниже

мые параметры излучения и вспомогательного газа, при которых достигаются наилучшие показатели скорости и качества лазерной резки металлов (рекомендуемые параметры излуче ния реализованы в последних образцах СОг-лазеров ведущих зарубежных фирм Японии, ФРГ, Великобритании):

Средняя мощность излучения, кВт, при резке ста­

 

лей толщиной:

 

2—3

3—5 мм

 

5—15 мм

 

> 3

Модовый состав

 

ТЕМоо или близкий к нему

Полный угол расходимости, мрад

< 1.5

Выходная апертура луча, мм

 

< 20

Фокусное расстояние, мм, при резке металлов тол­

 

щиной:

 

50—100

3—5 мм

 

5—15 мм

мм

100—200

Диаметр сфокусированного луча,

<0,3

Плотность мощности излучения,

ГВт/ма

<200

Давление вспомогательного газа, МПа

0,20,6

Фокальная плоскость относительно поверхности листа рас­ положена на поверхности или ниже на треть толщины; харак­ тер излучения при резке плавных контуров деталей непрерыв­ ный, а при резке углов и других сложных участков деталей и при высококачественной безгратовой резке импульсно-периоди­ ческий (длительность импульса 0,5—3 мс, частота следования 100—600 Гц, пиковая мощность 0,5—6 Дж); вспомогательный гаэ при резке сталей, сплавов цветных металлов — кислород (воздух), а при высококачественной резке сплавов цветных ме­ таллов — азот, аргон.

28.2.3. Режимы резки неметаллических материалов

По разрезаемости неметаллические материалы разделяются на термически разлагающиеся и плавящиеся [6, 10]. К первым от­ носятся термореактивные пластмассы, дерево, натуральные ткани, некоторые композиционные материалы, резины; ко вто­ рым — керамика, стекло, бетон и др. При воздействии лазер­ ного излучения термически разлагающиеся материалы претер­ певают ряд изменений, связанных с химическим распадом, по­ лимеризацией, пиролизом полимерных связей, испарением или сублимацией, в результате чего образуются газообразные про­ дукты, которые удаляются из полости реза вспомогательным газом. Для резки плавящихся материалов необходим подвод большей энергии, чем для резки разлагающихся материалов. По сравнению с металлами у неметаллических материалов зна­ чительно меньшие коэффициенты тепло- и температуропровод­ ности, а у некоторых материалов меньшие удельные энергии разрушения. Поэтому для их резки можно использовать лазер­ ное излучение с более низкими праметрами качества по сравне­ нию с приведенными выше. В табл. 28.1 приведены режимы резкй некоторых неметаллических материалов с использова­ нием непрерывного излучения. Тонкослойные материалы, такие как ткани, кожа, бумага, разрезают уложенными в много слоев, чем обеспечивается многократное повышение производи­

тельности работ.

При

резке

неметаллических материалов

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А

28.1

РЕЖИМЫ

РЕЗКИ

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ

 

 

Материал

 

бм, мм

Р иэЛкВт

0р , см/с

V

 

 

 

 

 

Стеклоткань

 

0 ,8

0 ,8 — 1

10,8— 13,3

1,0

 

Резиностеклопластик

 

5

0 ,8 — 1

1,33— 1,67

1,0

 

 

3

0 ,8 — 1

10— 11,7

0 ,7

 

Дерево

 

6

0 ,8 — 1

4 ,1 7 — 5,0

0 ,8

 

 

5

0 ,8 — 1

6 ,6 7 — 8,33

1,0

 

Плексиглас

 

10

0 ,8 — 1

2 ,5 — 3,33

1,5

 

 

5

0 ,8 — 1

3 ,3 3 — 4,17

1,5

 

Алюминий-бор

 

10

0 ,8 — 1

1,67— 2,5

2 ,0

 

 

0,3

0 ,2 — 0,2 5

5 — 5,83

0,2

5

Углепластик

 

1

0 ,2 — 0,2 5

1,33— 2 ,0

0 ,5

 

 

1

0 ,2 — 0,25

0 ,1 7 — 0,2

0 ,5

Стеклотекстолит

 

2

0 ,4 — 0,5

0 ,1 7 — 0,2

1,0

 

5

0 ,8 — 1

1,33— 1,67

1,0

Винипласт

 

2

0 ,2 — 0,25

0 ,3 3 — 0,42

0 ,5

Стекло

 

1

0 ,4 — 0 ,5

2 — 2,5

0 ,5

Пенопласт

 

6

0 ,8 — 1

0 ,1 3 — 0,17

2,0

 

10

0 ,4 — 0 ,5

16,7— 20

1,0

Кожа

 

1,5

0 ,2 — 0,25

1,3— 1,7

0,15

состав вспомогательного газа не важен, рекомендуется азот или воздух. Параметры газа выбирают такими же, как и при резке металлов.

28.2.4. Качество резки металлов

Оно характеризуется шириной реза, шероховатостью поверх­ ности, неперпендикулярностью кромок, глубиной зоны темпера­ турного влияния, наличием грата на кромках, а также точ­ ностью деталей [6, 7, 9]. На показатели качества влияют параметры излучения и вспомогательного газа, вид и тол­ щина разрезаемого материала, а также скорость резки. Каж­ дой толщине материала соответствует оптимальная скорость резки, близкая к максимальной, при которой достигаются наилучшие показатели качества. В табл. 28.2 приведены пока­ затели качества лазерной резки углеродистых сталей с исполь­ зованием непрерывного одномодового I-кВт излучения, сфоку­ сированного в диаметр 0,15—0,20 мм. В качестве вспомогатель­ ного газа использовался кислород под давлением 0,3—0,5 МПа. Увеличение диаметра сфокусированного излучения и, следова­ тельно, увеличение толщины расплава на передней поверхности реза ухудшают качество резки.

Качество резки в значительной мере зависит от положения фокальной плоскости резака относительно поверхности листа. Ее следует располагать на поверхности листа или заглублять на треть толщины. Допускаются отклонения от установленного положения фокальной плоскости в пределах 0,1—0,5 мм, при­ чем более жесткий допуск следует выдерживать при резке тон­ колистовых металлов. Замена кислорода воздухом при обра­ ботке сталей толщиной > 3 мм приводит к уменьшению ширины реза на 20—40%, однако увеличивается количество грата на

нижних кромках, что

в совокупности со

снижением

скорости

 

 

 

 

 

Т А Б Л

И Ц А 2 S .2

ПОКАЗАТЕЛИ

КАЧЕСТВА РЕЗКИ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ [6]

Толщина, мм

Оптимальная

Средняя

Шерохова­

Средняя

Неперпенди-

скорость

ширина

тость, мкм

глубина

кулярность,

 

резки,

см/с

реза, мм

 

ЗТВ, мм

мм

1

10—11,7

0,1—0,15

10—15

0,06—0,08

0,04—0,06

2

7,5—8,3

0,2—0,25

20—25

0,1—0,15

0,05-0,09

3

5,8—6,7

0,3—0,35

30—35

0,15—0,2

0,08—0,12

5

3—3,7

0,4—0,45

40—50

0,2—0,3

0,1—0,15

8

1,7—2

0,5—0,55

60—70

 

 

10

0,83—1,17

0,6—0,65

70—80

 

 

резки приводит к увеличению глубины зоны температурного влияния.

Величина шероховатости поверхности реза характеризуется глубиной, частотой повторения и наклоном бороздок и изменя­ ется по толщине листа [7, 9]. К верхней кромке примыкает зона с наименьшей глубиной бороздок, образующихся в результате периодического разрушения от верхней кромки в глубь ме­ талла. В расположенной ниже зоне образуются более глубокие бороздки в результате одновременного воздействия на металл лазерного излучения и вспомогательного газа. У нижней кромки металла расположена зона с наибольшим наклоном (отстава­ нием) бороздок в сторону, противоположную направлению резки. Образование бороздок в этой зоне связано в основном с воздействием на поверхность кромки стекающего расплавлен­ ного металла и вспомогательного газа. Приведенные в табл. 28.2 шероховатости относятся к средней зоне металла. С уве­ личением скорости резки и плотности мощности глубина бороз­ док уменьшается на всей поверхностиреза. Глубина зоны температурного влияния зависит от тех же параметров, что и ширина реза, в первую очередь — от диаметра сфокусирован­ ного луча и скорости резки.

28.2.5. Качество резки неметаллических материалов

Общие закономерности показателей качества те же, что и при резке металлов, однако они в меньшей степени зависят от пара­ метров излучения [6, 10]. Так, качественная резка разлагаю­ щихся материалов осуществляется при меньших плотностях мощности излучения [10]. Ширина реза, как правило, в пол­ тора—два раза больше, чем у сталей одинаковой толщины (см. табл. 28.1), а шероховатость ниже и не превышает 30—40 мкм [6]. На кромках резов некоторых разлагающихся материалов (резиностеклопластик, стеклотекстолит, винипласт, дерево, кожа) образуется обугленный 0,5—1,0-мм слой, который сле­ дует удалить, если деталь служит электроизолятором.

28.2.6. Точность резки

Это комплексный параметр качества, который определяется на 50—80 % точностью режущей машины, но зависит также от по­ грешностей технологического процесса. Требования к точности [6, 9] диктуются назначением и толщиной деталей. Как правило, погрешности деталей толщиной ^ 5 мм должны укладываться в допуск 0,1—0,5 мм. Из параметров качества на технологиче­ скую точность резки влияют ширина реза, шероховатость по­ верхности и неперпендикулярность кромок. Точность порталь­ ных машин с ЧПУ на микроЭВМ для термической, в том числе

для газолазерной резки регламентируется ГОСТ 5614—74 и ГОСТ 26940—86. Предельные отклонения от номинальных раз­ меров квадратов со стороной 0,5 м и окружностей диаметром 0,5 м, воспроизводимых машиной, не должны превышать

± (0,1-7-0,25) мм. Предельные отклонения размеров контуров деталей на углах удваиваются.

28.2.7. Особенности резки импульсно-периодическим излучением

Из-за большой инерционности электромеханических приводов машин резка сложных участков контуров деталей (углы, ма­ лые радиусы, прорези и т. д.) осуществляется на небольших скоростях, как правило, не превышающих 0,8—1,7 см/с. Значи­ тельное, по сравнению с оптимальной, снижение скорости при­ водит к перегреву сложных участков контура деталей и ухуд­ шению качества резки. Увеличивается глубина зоны темпера­ турного влияния, шероховатость поверхности, количество грата, существенно снижается точность деталей. Для получения высо­ кого качества углов снижают мощность излучения пропорцио­ нально снижению скорости резки. Другой способ качественной резки углов — автоматический переход с непрерывного на им­ пульсно-периодический режим излучения. Изменяя, главным образом, частоту следования, а также длительность и пиковую мощность импульсов, можно эффективно регулировать тепловложение в металл и достигать высокого качества резки. Выше приведены параметры импульсно-периодического излучения (ИПИ), наиболее часто используемые при назначении режима обработки углов деталей [7, 9, 10]. Другой случай эффективного применения ИПИ — финишная вырезка деталей из сплавов цветных металлов, например титана и алюминия. При одинако­ вой средней мощности по сравнению с непрерывным ИПИ обес­ печивает более высокое качество резки по показателям шеро­ ховатости, глубине зоны температурного влияния и количеству грата на кромках реза. Кроме того, ИПИ позволяет увеличить в полтора—два раза предельную толщину качественной резки металлов, а также резать металлы с высокой отражающей спо­ собностью и теплопроводностью (сплавы А1, Си) при более низком уровне средней мощности. Скорость резки металлов с применением ИПИ несколько ниже, чем с применением непре­ рывного излучения такой же средней мощности.

28.2.8. Влияние поляризации излучения [1, 8, 9]

Наиболее высоки показатели скорости и качества резки при совпадении плоскости поляризации луча с плоскостью резки. В этом случае на передней поверхности реза наиболее высоко