Как да се справим с проблема с браздите, генерирани от лазерно рязане на метал

Мустаците, генерирани при лазерно рязане на ламарина, са често срещан технологичен проблем, който обикновено показва, че процесът на рязане не е оптимален. За да се реши този проблем систематично, е необходимо да се проверят и коригират множество измерения, като например оборудване, материали, параметри на процеса и спомагателни газове.

Основна насока за оптимизация и специфични мерки

1. Оптимизиране на параметрите на процеса (за въглеродна стомана и други материали)

• Мощност на лазера: недостатъчната мощност е една от основните причини за образуване на грапави частици. Подходящото увеличаване на мощността може да гарантира пълното разтопяване на метала. Трябва обаче да се отбележи, че твърде високата мощност може да доведе до изгаряне на плочата или задържане на шлака.
• Скорост на рязане: Скоростта е твърде висока, входната лазерна енергия е недостатъчна, материалът не е напълно разтопен и ще се образуват грапавини от въздушния поток; ако скоростта е твърде бавна, горенето ще бъде сериозно и шлаката ще полепне. Настройте най-добрата скорост, която съответства на мощността и дебелината на плочата. Обикновено можете първо да тествате параметрите. Позиция на фокуса: Неправилният фокус ще доведе до недостатъчна плътност на енергията. Тествайте фокуса, за да намерите най-подходящата позиция за текущата дебелина на плочата (обикновено при рязане на въглеродна стомана фокусът е върху повърхността на плочата или малко под нея).

2. Уверете се, че спомагателният газ е в най-добро състояние (най-критичният фактор)

• Вид и чистота на газа:
• Рязане на въглеродна стомана: Трябва да се използва кислород с висока чистота (≥ 99,95%). Кислородът участва в екзотермичната реакция, като спомага за изгарянето и издухването на шлаката. Недостатъчната чистота ще повлияе значително на качеството на рязане и оксидния слой на среза.

Рязане на неръждаема стомана и алуминий: трябва да се използва високочист азот (≥ 99,99%) или аргон. Използвайте газ под високо налягане, за да издухате разтопения метал, за да постигнете рязане без окисляване. Нечистият газ ще причини шлака по дъното.

• Налягане на газа:
• Рязане на въглеродна стомана (с кислород): налягането не трябва да бъде твърде високо (обикновено 0,8-2 бара). Прекомерното налягане ще охлади разреза, но ще намали ефективността на реакцията на горене и ще доведе до образуване на грапавини.
• Рязане на неръждаема стомана/алуминий (с азот): Налягането трябва да е достатъчно високо (обикновено 10-20 бара, в зависимост от дебелината на листа). Недостатъчното налягане е най-честата причина за неуспешно рязане без мустаци и разтопеният метал не може да бъде напълно отнесен.
• Състояние на дюзата:
• Проверете дали дюзата не е повредена или запушена от пръски. Износена дюза може да причини турбуленция във въздушния поток.
• Проверете дали диаметърът на отвора на дюзата съответства на дебелината на плочата и налягането на газа. Дебелите плочи обикновено изискват дюзи с по-голям отвор.
• Калибрирайте концентричността на дюзата и лазерната глава. Отклонението от концентричността ще доведе до издухване на газ и образуване на мустаци от едната страна.

3. Проверка и поддържане на състоянието на оборудването

• Почистване на оптичните лещи: замърсяването на защитното огледало и фокусиращото огледало значително ще намали мощността на лазера и качеството на лъча. Редовно проверявайте и почиствайте или сменяйте лещите.
• Качество на лъча: редовно калибриране на лъча, за да се гарантира, че оптичният път е правилен и фокусът е закръглен.
• Стабилност на оборудването: Проверете дали направляващата релса на машинния инструмент и трансмисионната система са стабилни и дали при разклащане с висока скорост ще се образуват неравномерни грапавини.

4. Фокусирайте се върху самия материал

• Повърхност на листа: Уверете се, че повърхността на листа е без сериозна ръжда, боя или покритие, които ще повлияят на абсорбцията на лазера и стабилността на рязане.
• Състав и качество на материала: лошото качество или неравномерният състав на сплавта на плочата също може да доведе до колебания в режещия ефект.

Специални съображения за проблеми с мустаци в различни материали

• Въглеродна стоманена плоча (кислородно рязане): долният оребр е предимно твърда и крехка шлака от железен оксид. Главно от чистотата на кислорода, позицията на фокуса, съчетаването на мощността и скоростта.
• Алуминиева плоча от неръждаема стомана (рязане с азот): долните бразди са предимно мек и дълго нераздухан разтопен метал. Първата задача е да се провери дали налягането на азота е достатъчно високо, дали газът е чист и дали дюзата е подходяща.

Препоръки за систематичен процес на разрешаване

1. Запишете и възпроизведете:Запишете подробно типа на текущата фрезова плоча, дебелината и всички параметри на процеса (мощност, скорост, налягане на въздуха, фокус, тип дюза).

2. Корекция на единична променлива:Настройвайте само един параметър наведнъж (препоръчително е първо да започнете с налягането на газа и позицията на фокуса) за сравнение на пробното рязане.

3. От просто към сложно отстраняване на неизправности:

• Стъпка 1: Проверете и почистете дюзата и лещата.
• Стъпка 2: Проверете чистотата и налягането на газа.
• Стъпка 3: Оптимизирайте позицията на фокуса.
• Стъпка 4: Регулирайте съчетанието на мощност и скорост.
• Стъпка 5: калибрирайте оптичния път и концентричността на устройството.

4. Създайте стандартна библиотека с параметри:След като бъдат намерени най-добрите параметри за плочи от различни марки, дебелини и материали, те ще бъдат записани, за да се формират стандартни инструкции за работа.

Резюме:Основното решение на проблема с лазерните режещи грапавини е „да се осигури достатъчно енергийно натоварване и да се осигури стабилна, чиста и правилна посока на въздушния поток, за да се издуха стопилката навреме“. Това е систематичен проблем, който изисква търпение от оператора и постепенно проучване и оптимизиране чрез научни методи. Ако всички горепосочени стъпки са изпълнени и проблемът продължава след регулиране, трябва да се свържете с производителя на оборудването, за да проверите дали енергията на лазерния изход или режимът на лъча са се променили.