Способ лазерной резки объемных конструкций

 

Использование: для лазерно-лучевой резки объемных конструкций, имеющих одну или несколько внутренних полостей. Сущность изобретения: способ лазерной резки объемных конструкций, имеющих внутренние полости, заключается в направлении сфокусированного лазерного излучения в место предполагаемого реза. Лазерное излучение периодически отключают и подают в этот период в полость конструкции вспомогательный газ. В качестве вспомогательного газа используют горючий газ.

Изобретение относится к способам лазерно-лучевой резки объемных конструкций, имеющих одну или несколько внутренних полостей.

Известны способы лазерной резки листовых материалов с помощью направленного сфокусированного лазерного излучения [1] Недостатком известных способов является то, что если не применять мер по удалению расплава из области реза, разделительная резка получается медленной и некачественной.

Известен способ разделительной лазерной резки материалов, при котором в место реза направляют струю высоконапорного газа, в результате чего обеспечивается "сдувание" расплавленного материала и увеличивается скорость резания [2] Недостатком этого способа является невозможность обеспечить высокую эффективность разделительной резки объемных конструкций, таких, например, как многослойные с внутренними полостями и перегородками, поскольку или невозможно подвести непосредственно к месту реза струю высоконапорного газа, или остаются неразделенными отдельные фрагменты конструкции (заплыв места реза, местное утолщение конструкции и т.д.).

Целью изобретения является повышение эффективности разделительной лазерной резки объемных конструкций, имеющих внутренние полости.

Это достигается тем, что в известном способе резки, заключающемся в направлении сфокусированного лазерного излучения в место предполагаемого реза, лазерное излучение периодически отключают и в этот период вспомогательный газ подают в полость конструкции, причем в качестве вспомогательного газа используют горючий газ.

П р и м е р. Для пояснения реализации данного способа предложена дистанционная лазерно-лучевая резка металлоконструкции, имеющей внутренние полости объемом несколько кубометров. В процессе лазерно-лучевой резки объемных металлоконструкций, заключающейся в направлении сфокусированного излучения в место предполагаемого реза, по линии реза остаются неразрезанными локальные перемычки, образованные застывшим металлом или неразрезанными фрагментами корпуса. Для периодического удаления таких перемычек отключают лазерное излучение, затем во внутрь полости, стенки которой разрезаются, направляют вспомогательный газ, в качестве которого используют горючий газ, образующий в полости горючую смесь (например, смесь пропана с кислородом либо чистый пропан в объеме, необходимом для образования с воздухом, находящимся в полости, горючей смеси), и вновь включают лазерное излучение для инициирования вспышки смеси в полости. При воспламенении горючей смеси в полости развивается давление величиной в несколько атмосфер, что приводит к разрыву локальных перемычек и разделению разрезаемых частей, поскольку разрывное усилие в момент вспышки составляет десятки тонн. Затем при необходимости цикл повторяется.

Формула изобретения

СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ ОБЪЕМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, при котором направляют сфокусированное излучение в место реза и подают вспомогательный газ, отличающийся тем, что лазерное излучение периодически отключают и в этот период вспомогательный газ подают в полость конструкции, причем в качестве вспомогательного газа используют горючий газ.