Как да решим проблема с перфорацията на дебели плочи с остатъци, влияещи върху рязането

При лазерно рязане на дебели плочи, остатъците (шлака), генерирани от перфорацията, влияят върху качеството на рязане и са често срещан, но оптимизируем проблем. Тези остатъци обикновено се причиняват от неправилен контрол на енергията по време на процеса на перфорация, несъответствие на параметрите на газа или неразумни параметри на процеса. Следните системни решения и препоръки за оптимизация са следните:

оптимизация на процеса на перфорация

1. Използване на прогресивна перфорация (слоеста перфорация)

• За дебели плочи (напр. > 15 мм) избягвайте използването на еднократна перфорация с висока пикова мощност и използвайте стъпково увеличаване на мощността или сегментирана перфорация, за да проникнете постепенно в материала и да намалите пръските на шлаката.
• Метод на работа: Задайте параметъра „сегментирана перфорация“ в софтуера за рязане, първо загрейте с по-ниска мощност и след това постепенно увеличете мощността за проникване.

2. Регулирайте параметрите на перфорацията

• Намалете пиковата мощност и удължете времето за перфорация:намаляване на пръскането на разтопен материал, причинено от мигновени енергийни изблици.
• Увеличете честотата на перфорация (работен цикъл):контролирайте ритъма на изходната енергия на лазерния импулс, за да избегнете прекомерно топене.
• Примерен параметър (с 20 мм въглеродна стомана като пример):
• Мощност: 1000-1500W (регулира се според капацитета на оборудването)
• Време за перфорация: 1,5-3 секунди
• Честота на импулсите: 200-500Hz
• Спомагателно газово налягане: поетапно регулиране (вижте по-долу)

Спомагателен контрол на газа

1. Оптимизация на вида газ и налягането

• Въглеродна стомана: Кислород (O₂) се използва като спомагателен газ, но налягането трябва да се контролира. В етапа на перфорация първо може да се използва по-ниско налягане (0,5-1 бара), а след проникването налягането на рязане може да се превключи на високо налягане (1,5-2,5 бара), за да се избегне прекомерна реакция на кислорода, която да доведе до образуване на голямо количество шлака.
• Неръждаема стомана/легирана стомана: използвайте азот (N₂) или въздух, използвайте средно и ниско налягане (6-10 бара) за перфорация и след проникване преминете към рязане с високочист азот под високо налягане.

2. Забавяне на газа и преждевременно спиране

• Сменете газа преди завършване на перфорацията: превключете към параметрите на газа за рязане, когато проникването е почти завършено, за да помогнете за издухването на шлаката в отвора.
• Увеличете времето за предварително продухване на газ: продухвайте 0,5-1 секунда преди перфорация, за да почистите зоната на отвора и да охладите околния материал.

Позиция на фокуса и регулиране на дюзата

1. Фокусна позиция

• При перфориране използвайте относително отрицателна степен на разфокусиране (фокусът е под повърхността на плочата), за да увеличите отвора и да улесните изхвърлянето на шлаката. Например, въглеродна стомана с дебелина 20 мм може да постави фокусната точка на 3-5 мм под повърхността.
• След проникване, регулирайте фокуса на най-добрата позиция според изискванията за рязане.

2. Избор и височина на дюзата

• Използвайте дюзи с по-голям диаметър (като φ2.0-φ3.0 мм), за да подобрите покритието на газа и да улесните отделянето на шлаката.
• Уверете се, че височината на дюзата е умерена (обикновено 1,0-2,0 мм), за да избегнете дифузия на газ, причинена от твърде висока височина, и повреди от разпрашване, причинени от твърде ниска височина.

Път на процеса и умения за програмиране

1. Предварително пробит отвор за олово

• За плочи с ултрависока дебелина (например > 30 мм) първо могат да се пробият механично пилотни отвори с малък диаметър, а след това от пилотните отвори може да се започне лазерно рязане, за да се избегне директна перфорация.

2. Задайте отместването на точката на перфорация

• При програмиране, направете точката на перфорация да се отклонява от действителната контурна линия с 1-2 мм и след това я преместете от точката на отместване към контурната линия по време на рязане, за да избегнете зоната на натрупване на остатъци.

3. Оптимизация на траекторията на рязане

• Спирални перфорации или кръгови начални точки за рязане се използват за разпределяне на шлаката към зоната, която не се реже.

Инспекция на оборудването и поддръжката

1. Състояние на лазера

• Проверете дали изходната мощност е стабилна, уверете се, че лещата/защитното огледало са чисти и избягвайте недостатъчна перфорация, причинена от затихване на енергията.

2. Чистота и дебит на газа

• Осигурете чистотата на газа (особено азот/кислород) и редовно проверявайте дали пътят на газа е блокиран или тече.

3. Дюзата е подравнена с оптичния компонент.

• Редовно калибрирайте концентричността на дюзата и лазерния лъч, за да осигурите симетрията на газовия поток.

Материали и фактори на околната среда

1. Повърхностна обработка на плочата

• Почистете слоя ръжда, масленото петно ​​или покритието върху повърхността на плочата преди рязане, за да намалите участието на примеси в реакцията.

2. Плоскост на плочата

• Уверете се, че плочата е равна и избягвайте пролуки, които причиняват изтичане на газ и отражение на енергия.

Препоръка за процес на отстраняване на грешки в параметрите

1. Първо, фиксирайте други параметри, постепенно регулирайте времето и мощността на перфорация, наблюдавайте количеството генерирана шлака и намерете точката на баланс.

2. Запишете параметрите за оптимизация и създайте база данни за процеса с различни материали/дебелини.

3. Тестване и проверка: върху отпадъчния материал се провеждат няколко теста за перфорация, за да се потвърди, че шлаката е намалена преди официалното рязане.

Резюме: Бърза проверка на ключови точки

Чрез горепосочената цялостна настройка, остатъците от перфорация на дебелите плочи могат да бъдат значително намалени и качеството и ефективността на рязане могат да бъдат подобрени. Ако проблемът продължава, се препоръчва да се свържете с производителя на оборудването за тестване на хардуера или поддръжка на процеса.