لا مفر من حدوث بعض المشاكل عند استخدام ماكينة القطع بالليزر، فكيف يمكن حل هذه المشاكل؟ إليك سبعة أسئلة. هل واجهت أيًا منها أثناء التشغيل؟
1. تقنية القطع بالثقب. تتطلب أي تقنية قطع حراري، باستثناء حالات قليلة تبدأ من حافة اللوح، عادةً ثقبًا صغيرًا فيه. قبل استخدام آلة ختم المركبات بالليزر، يتم استخدام أداة ثقب لعمل ثقب أولًا، ثم يُستخدم الليزر لقطع الثقب الصغير. هناك طريقتان أساسيتان لاختراق قاطع الليزر دون استخدام مثقب:
التثقيب بالتفجير - تُشعّع المادة بشعاع ليزر مستمر لتشكيل حفرة في مركزها، ثم تُصهر هذه الحفرة وتُزال بسرعة بواسطة تيار من الأكسجين متوازي مع شعاع الليزر. يرتبط حجم الحفرة عمومًا بسُمك الصفيحة، ويبلغ متوسط قطرها نصف سُمك الصفيحة. لذا، يكون قطر الحفرة في الصفائح السميكة أكبر من أن يكون دائريًا، مما يجعلها غير مناسبة للأجزاء التي تتطلب دقة تصنيع عالية، فتُهدر ببساطة. إضافةً إلى ذلك، نظرًا لأن ضغط الأكسجين المستخدم في المصنع هو نفسه المستخدم في القطع، فإن تأثير التناثر يكون أكبر.
تقنية الثقب النبضي - تستخدم ليزرًا نبضيًا عالي الطاقة لصهر أو تبخير كمية صغيرة من المادة. غالبًا ما يُستخدم الهواء أو النيتروجين كغاز مساعد لتقليل تمدد الثقب الناتج عن الأكسدة الطاردة للحرارة. يكون ضغط الغاز أقل من ضغط الأكسجين أثناء القطع. كل نبضة ليزر تُنتج تيارًا صغيرًا من الجسيمات، يتطور تدريجيًا في العمق، لذا نحتاج إلى وقت كافٍ لثقب الصفائح السميكة في غضون ثوانٍ معدودة. بمجرد اكتمال الثقب، يُستخدم الأكسجين بدلًا من الغاز المساعد. يتميز هذا النوع من الثقب بقطر أقل تأثيرًا وجودة ثقب أفضل من الثقب بالنفخ. يجب أن يتمتع الليزر المستخدم في القطع بالليزر ليس فقط بقدرة خرج عالية، بل أيضًا بخصائص زمنية ومكانية دقيقة للشعاع، لذا لا يفي ليزر ثاني أكسيد الكربون ذو التدفق المتقاطع العام بمتطلبات القطع بالليزر. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري وجود نظام إدارة تحكم أكثر موثوقية لمسار الغاز لتحقيق التحكم في أنواع الغاز المختلفة، وتبديل ضغط الغاز، ووقت الثقب.
للحصول على قطع عالي الجودة، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لتقنية الانتقال من القطع النبضي عندما تكون قطعة العمل ثابتة إلى القطع المستمر بسرعة ثابتة. نظريًا، يُمكن عادةً تغيير الظروف التقنية للقطع في قسم التسريع، مثل البعد البؤري وموضع الفوهة وضغط الغاز، ولكن عمليًا، لا يُمكن تغيير أكثر من شرط واحد منها نظرًا لقصر مدة التشغيل. في الإنتاج الصناعي، يُمكن تغيير متوسط قدرة الليزر بتغيير عرض النبضة وترددها. يُشير تحليل نتائج الأبحاث العملية إلى أن الطريقة الثالثة هي الأفضل.
٢. تحليل تشوه عملية قطع الثقوب المفتاحية: يعود ذلك إلى أن آلات القطع الصينية (المخصصة فقط لآلات القطع بالليزر عالية الطاقة) لا تستخدم تقنية الثقب بالنفث عند تشكيل الثقوب المفتاحية، بل تستخدم تقنية الثقب النبضي (الثقب الناعم)، مما يؤدي إلى تركيز طاقة الليزر بشكل مفرط في منطقة صغيرة، واحتراق المناطق غير المعالجة في المنشأة، ما يتسبب في تشوه الثقوب ويؤثر سلبًا على جودة الإنتاج ومعالجة المنتجات. ولحل هذه المشكلة، يُنصح حاليًا باستبدال طريقة الثقب النبضي (الثقب الناعم) بطريقة الثقب بالنفث (الثقب العادي). أما بالنسبة لآلات القطع بالليزر منخفضة الطاقة، فالأمر معكوس تمامًا، إذ يجب استخدام طرق ثقب نبضي مختلفة في معالجة الثقوب للحصول على سطح نهائي أفضل.
حل مشكلة النتوءات في قطع الفولاذ منخفض الكربون بالليزر: بناءً على المبادئ الأساسية لعمل القطع بالليزر CO2 وتصميم التدريب، يمكن استنتاج أن الأسباب الرئيسية لظهور النتوءات في قطعة العمل هي: عدم دقة موضع تركيز الليزر، لذا يلزم إجراء اختبار لموضع التركيز، وضبط إزاحة التركيز في الوقت المناسب؛ عدم كفاية طاقة خرج الليزر، لذا يجب التحقق من سلامة مولد الليزر، وفي حال وجود خلل، يجب التأكد من صحة طريقة الإخراج الرقمية لنظام التحكم في تقنية الليزر وضبطها؛ بطء سرعة القطع الخطية، لذا يجب زيادتها أثناء التشغيل الفعلي للتحكم في المخاطر؛ عدم كفاية نقاء غاز القطع، لذا يلزم تطوير بيئة عمل اقتصادية وعالية الجودة لغاز القطع؛ إزاحة تركيز الليزر، لذا يلزم إجراء اختبار لموضع التركيز، وضبط إزاحة التركيز باستمرار؛ عند تشغيل آلة القطع لفترة طويلة، يجب إيقافها وإعادة تشغيلها.
تحليل النتوءات في قطع الفولاذ المقاوم للصدأ وألواح الألومنيوم والزنك باستخدام الليزر: عند ظهور هذه النتوءات، يجب أولاً مراعاة عوامل القطع عند قطع الفولاذ منخفض الكربون. ولكن لا مفر من زيادة سرعة القطع، لأن زيادة السرعة قد تؤدي أحيانًا إلى عدم تآكل الألواح. هذه الحالة مهمة بشكل خاص عند معالجة ألواح الألومنيوم والزنك. في هذه الحالة، يجب النظر في استبدال الفوهة، ومعالجة عدم استقرار حركة دليل القطع، وغيرها من العوامل.
لا يقطع الليزر بشكل كامل خلال مرحلة التحليل، ويمكن إيجاد أسباب عدم الاستقرار الرئيسية التي تؤثر على جودة المعالجة من خلال الحالات المختلفة التالية: عدم تطابق اختيار فوهة رأس الليزر مع سمك لوحة المعالجة؛ سرعة خط قطع الليزر عالية جدًا، مما يستدعي استخدام نظام التحكم لتقليل سرعة الخط؛ عدم السماح باستشعار الفوهة مما يؤدي إلى خطأ كبير في موضع تركيز الليزر، مما يستدعي إعادة فحص بيانات استشعار الفوهة، وخاصة عند قطع الألومنيوم.
ستؤثر شرارة القطع غير الطبيعية للفولاذ منخفض الكربون على جودة المنتج النهائي. إذا كانت المعايير الأخرى طبيعية، فيجب مراعاة الحالات التالية: فقدان فوهة رأس الليزر. يجب استبدال الفوهة فورًا. في حال عدم توفر فوهة بديلة، يجب زيادة ضغط غاز بيئة العمل. ارتخاء وصلة رأس الليزر. في هذه الحالة، يجب إيقاف القطع فورًا، والتحقق من حالة وصلة رأس الليزر، وإعادة ربطها.
٧. لحماية العدسة من رذاذ الماء أثناء عملية القطع في ماكينة القطع بالليزر، يُعدّ الغاز المساعد ضروريًا! ومن بين هذه الغازات، يُستخدم الأكسجين والنيتروجين بشكل شائع في بلدنا. وبطبيعة الحال، كلما زادت نقاوة الغاز، تحسّنت جودة القطع. يرغب العديد من العملاء في توفير تكلفة القطع بالهواء، ولكن دائمًا ما يتكوّن ضباب على العدسة أثناء عملية القطع، مما يؤدي إلى رداءة جودة القطع، فلماذا؟
أولاً، دعونا نتعرف على دور الغاز المساعد: 1. إزالة البقايا لتحقيق أفضل تأثير للقطع. 2. استخدام الغاز لإزالة المعدن المنصهر.
تاريخ النشر: 28 فبراير 2023
