عند قطع الفولاذ الكربوني بالليزر، يكون المقطع العرضي خشنًا ومسننًا، وعادةً لا يعود ذلك إلى سبب واحد، بل إلى عدم توافق عدة معايير في عملية القطع. فيما يلي حلول مفصلة من جانبين: الأسباب الرئيسية وخطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل منهجي..
Tتحليل السبب الرئيسي.
يُعدّ الجزء الخشن والمسنن نتاجًا أساسيًا لعدم استقرار مدخلات الطاقة وضعف تصريف خبث الغاز المساعد. ويمكن تلخيص ذلك في الفئات التالية:
1. مشاكل معلمات العملية (الأكثر شيوعًا):
· سرعة القطع لا تتطابق:السرعة عالية جدًا، وتراكم الطاقة غير كافٍ، ولا يمكن تشكيل القطع المستمر، مما يؤدي إلى ظهور عيوب وتسننات؛ السرعة بطيئة جدًا، واحتراق مفرط، وانصهار شديد للقسم، ويكون خشنًا.
طاقة الليزر منخفضة للغاية:الطاقة غير كافية لتبخير أو صهر المادة بالكامل، مما يؤدي إلى قطعها وبقاء الخبث معلقًا وتشكيل مقطع خشن.
مشاكل الغازات المساعدة:
• ضغط هواء غير مناسب:ضغط الهواء منخفض للغاية بحيث لا يمكن إزالة الخبث في الوقت المناسب، ويلتصق الخبث بالجزء السفلي من الشق لتشكيل نتوءات وزوائد؛ وقد يتسبب ضغط الهواء المرتفع للغاية في تأثير التبريد على خط القطع ويؤثر على تركيز الطاقة.
نقاء الغاز غير كافٍ:إن عدم كفاية نقاء الأكسجين (بالنسبة للفولاذ الكربوني، عادة ≥ 99.95٪) سيؤدي إلى تقليل كفاءة تفاعل الأكسدة، مما ينتج عنه احتراق غير كافٍ وتكوين مقطع خشن.
• وضع التركيز غير الصحيح:إذا كان التركيز عميقًا جدًا أو سطحيًا جدًا، فلن تكون كثافة طاقة الشعاع كافية لتشكيل خط قطع سلس. يُعد التركيز أحد أهم العوامل المؤثرة على جودة القطع.
2. مشاكل حالة المعدات والأجهزة:
•تآكل الفوهة أو التلوث:سيؤدي تشوه فتحة الفوهة، وانسداد التناثر، إلى اضطراب مجال تدفق الغاز، ولن يتمكن من نفخ الخبث بشكل فعال.
تلوث العدسة أو تلفها:توجد بقع أو تلف على المرآة الواقية ومرآة التركيز، مما يؤدي إلى تشتيت طاقة الليزر، مما ينتج عنه انخفاض في الطاقة التي تصل فعليًا إلى قطعة العمل وتدهور جودة الشعاع.
• انفصال الدليل/الترس والهيكل الميكانيكي الآخر:نظام الحركة غير مستقر، وسيؤدي إلى اهتزاز، ينعكس مباشرة في قسم القطع لتشكيل خط متعرج.
· جودة شعاع رديئة:وضع بقعة الإخراج في الليزر نفسه ليس جيداً، وتوزيع الطاقة غير مركز.
3. بيئة المواد والمعالجة:
• الصدأ أو الطلاء أو الطبقة الواقية على سطح المادة:ستمتص هذه الشوائب وتعكس الليزر بشكل غير متساوٍ وتتداخل مع عملية القطع.
• جودة المادة نفسها:كما أن التركيب غير المتجانس للصفيحة والإجهاد الداخلي الكبير سيؤديان إلى تأثيرات قطع غير متناسقة.
• الطبق غير مسطح:أثناء عملية القطع، تتذبذب اللوحة، مما يتسبب في تغيير موضع التركيز باستمرار.
Sالتحقيق المنهجي والحل (من السهل إلى الصعب)
يرجى اتباع الخطوات التالية للتحقق والتعديل، ومن المرجح أن يحل ذلك المشكلة.
الخطوة الأولى: الفحص والتحضير الأساسيان
1. فحص وتنظيف النظام البصري:
بعد إيقاف التشغيل، افحص ونظف مرآة التركيز والمرآة الواقية. إذا كانت هناك أي خدوش أو بقع لا يمكن إزالتها، فاستبدلها على الفور.
هذه هي الخطوة الأولى لضمان جودة الشعاع وأقل تكلفة للصيانة.
2. افحص الفوهة واستبدلها:
· تحقق مما إذا كانت فتحة الفوهة المستخدمة حاليًا تتناسب مع سمك اللوحة (عادةً كلما زاد سمك اللوحة، يمكن أن تكون فتحة الفوهة أكبر قليلاً).
تحقق مما إذا كانت فتحة الفوهة متآكلة (تصبح بيضاوية) أو مسدودة بالخبث. إذا كانت هناك مشكلة، فاستبدلها بفوهة جديدة على الفور.
3. فحص نقاء الغاز وضغطه:
· تأكد من أن نقاء الأكسجين يفي بالمتطلبات (≥ 99.95%).
• تحقق من مسار الغاز بحثًا عن أي تسريبات.
يُشير ضبط ضغط الهواء إلى المعايير الموصى بها من قِبل الشركة المصنعة للمعدات، ويُتيح إجراء تعديلات دقيقة. في حالة وجود نتوءات أو تراكم الخبث، يُمكنك تجربة زيادة ضغط الهواء بشكل مناسب (على سبيل المثال، زيادة من 0.5 إلى 1 بار) لملاحظة التأثير.
الخطوة الثانية: تحسين معايير العملية الأساسية
عند إجراء عملية التشغيل التالية، يوصى بشدة باستخدام "مخطط اختبار عملية القطع" (النوع الأول من المخططات المربعة التي تحتوي على العديد من مجموعات المعلمات المختلفة) للمقارنة السريعة والعثور على أفضل مجموعة معلمات.
1. اضبط موضع التركيز:
هذه هي الخطوة الأكثر أهمية. عادةً ما يعتمد موضع التركيز على الصفر (سطح اللوحة) ويكون سالبًا نحو الأسفل.
• الظاهرة الحالية (الخشنة والمسننة): من المحتمل أن يكون التركيز عميقًا جدًا (قيمة سلبية كبيرة جدًا) أو سطحيًا جدًا (قيمة إيجابية).
طريقة تصحيح الأخطاء: بناءً على المعايير الحالية، يتم تغيير موضع التركيز بشكل منهجي من منخفض إلى مرتفع (أو من مرتفع إلى منخفض) بخطوات مقدارها 0.2 مم أو 0.5 مم لإجراء قطع تجريبي. ستجد "أفضل موضع تركيز" مع أنعم جزء وأصغر أسنان للمنشار. عادةً عند قطع الفولاذ الكربوني، يكون موضع التركيز على بعد حوالي ثلث سمك الصفيحة أسفل سطحها.
2. تحسين سرعة وقوة القطع:
· مبدأ:يجب تنسيق القوة والسرعة.
• الظاهرة الحالية (خشنة ومسننة):أول ما يُشتبه به هو السرعة الزائدة أو الطاقة المنخفضة جدًا.
· طريقة تصحيح الأخطاء:
الطريقة أ (القدرة الثابتة): حافظ على القدرة الحالية ثابتة، وخفّض سرعة القطع تدريجيًا، ولاحظ تغير المقطع. إذا انخفضت أسنان المنشار، فهذا يعني أن السرعة الأصلية كانت عالية جدًا.
الطريقة الثانية (سرعة ثابتة): حافظ على السرعة الحالية دون تغيير، ثم زد طاقة الليزر تدريجيًا، وراقب التغيرات في المقطع العرضي. إذا تحسن المقطع، فهذا يعني أن الطاقة الأصلية غير كافية. الحالة المثلى هي إيجاد النقطة الحرجة التي يكون عندها المقطع "ناعمًا" ويقطع بشكل كامل. إذا كانت السرعة عالية جدًا، فستظهر عيوب وتعرجات. أما إذا كانت منخفضة جدًا، فسيؤدي ذلك إلى احتراق زائد للصفيحة وتراكم كميات كبيرة من الخبث في الأسفل.
3. ضبط ضغط الغاز بدقة:
بعد ضبط التركيز والسرعة والطاقة، قم بضبط ضغط الهواء بدقة.
• راقب الشرارة أثناء القطع: الحالة المثالية هي أن تكون الشرارة طويلة ومتجانسة، وأن تتجه نحو الأسفل. إذا كانت الشرارات متفرقة وقصيرة ومتباعدة، فإن ضغط الهواء أو سرعته غير مناسبين.
بالنسبة للأسنان والخبث المعلق، عادة ما يكون من الفعال زيادة ضغط الهواء بشكل مناسب.
الخطوة 3: الفحص المتقدم
إذا لم تنجح أي من الخطوات المذكورة أعلاه، فهناك مشاكل أعمق يجب أخذها في الاعتبار.
1. فحص البنية الميكانيكية للمعدات:
• تأكد من أن العارضة والترس والرف ليست مرتخية. ادفع رأس القطع يدويًا لتشعر بوجود فجوة غير طبيعية أو اهتزاز.
عند تشغيل الآلة بسرعة منخفضة، راقب ما إذا كانت تعمل بسلاسة. قد يؤدي أي ارتخاء ميكانيكي إلى حدوث تسننات أثناء القطع.
2. تحقق من خرج الليزر:
• إذا أمكن، استخدم مقياس طاقة الليزر للتحقق مما إذا كانت طاقة الإخراج الفعلية تتطابق مع القيمة المحددة.
كما أن تدهور نمط الشعاع (مثل الانتقال من النمط الأساسي TEM00 إلى النمط عالي الرتبة) سيؤدي إلى انخفاض قدرة القطع. في هذه الحالة، من الضروري التواصل مع مورد المعدات لإجراء فحص وصيانة احترافية.
ملخص وقائمة إجراءات سريعة
عند مواجهة هذه المشكلة، اتبع هذا الترتيب:
1. التغيير:استبدلها بمرآة وفوهة واقية جديدة ونظيفة.
2. اضبط:اضبط موضع التركيز بشكل منهجي، فهذه هي أسرع طريقة للحصول على النتائج.
3. إسقاط:قم بتقليل سرعة القطع بشكل مناسب.
4. زيادة:إذا لم ينجح تخفيض السرعة، فحاول زيادة طاقة الليزر.
5. تحقق:تحقق من دقة نقاء الأكسجين وضغط الهواء، وقم بزيادة ضغط الهواء بشكل مناسب.
6. الاختبار:إذا استمرت المشكلة، فقم بإجراء اختبار لعملية القطع للعثور على أفضل مجموعة من المعلمات للوحة الحالية.
7. الاتصال:في حال فشل جميع الطرق، يرجى الاتصال فوراً بخدمة ما بعد البيع الخاصة بالمعدات للتحقق من حالة ناقل الحركة الميكانيكي والليزر.
يُعدّ القطع بالليزر فنًا "متوازنًا"، يتطلب تنسيقًا مثاليًا بين العناصر الأساسية الأربعة: القوة، والسرعة، والغاز، والتركيز. ويُعتبر التصحيح المنهجي والصبر مفتاحًا لحل هذه المشكلات.
تاريخ النشر: 1 ديسمبر 2025
