При лазерното рязане, как могат да се справят с пробивания и дупки?

Пробиването и образуването на дупки са много често срещани проблеми при лазерното рязане, представляващи ключови предизвикателства, които влияят върху качеството на рязането, ефективността на обработката и безопасността на работа. Първо, нека изясним две понятия:

Пиърсинг:Отнася се до процеса на използване на лазер за създаване на първоначален отвор в материала преди началото на рязането. Проблемите обикновено се проявяват като дълго време за пробиване, ниска ефективност и непълно пробиване.

Ключодържател:Неконтролируемо състояние по време на процеса на пробиване, характеризиращо се с бурно пръскане на разтопен метал, обилни искри и изригвания, както и потенциално увреждане на дюзата и лещите. Обикновено се случва при рязане на по-дебели плочи (особено с кислороден пламък) или специални материали като поцинкована стомана.

Подход за основно решение: Балансиране на енергийния вход.

Независимо дали става въпрос за перфорация или избухване, основната причина е дисбаланс в преходното взаимодействие между лазерната енергия, газа и материала. Ключът към решаването на този проблем се крие в „контрола“, а не в „силовата атака“ – тоест, позволяването на енергията да проникне в материала плавно и постепенно, вместо да причини мигновено „избухване“.

Cконвенционални методи за справяне с неефективна/нестабилна перфорация

1. Оптимизация на параметрите на перфорация (най-основни и директни)

• Намалете мощността на перфорация: Използвайте мощност, по-ниска от мощността на рязане, в началния етап, за да избегнете прекомерно натрупване на топлина.
• Подобряване на честотата на импулсите: използване на високочестотна импулсна перфорация, непрекъснатата енергия се разпръсква в редица малки енергийни пакети, така че материалът да се топи слой по слой, вместо еднократна газификационна експлозия.
• Регулиране на работния цикъл: Намалете работния цикъл (пропорцията от времето, през което лазерът е „включен“), за да контролирате допълнително средната мощност.
• Увеличете времето за перфорация: дайте достатъчно време шлаката да се издуха и постепенно да проникне.

2. Приемете усъвършенстван процес на перфорация

Стъпкова перфорация/прогресивна перфорация:Съвременните машини за лазерно рязане имат тази функция.

• Първо ниско, а след това високо: първо използвайте ниска мощност и висока честота, за да загреете предварително и да направите малка дупка, след което постепенно увеличете мощността или превключете параметрите, за да се разширите и проникнете.
• Слоеста перфорация: За дебели плочи задайте няколко височини на перфорация и лазерният фокус остава на различна дълбочина, за да проникне слой по слой.

Перфорация от взрив. Прогресивна перфорация:

• Експлозивна перфорация: за тънки плочи често се използва азотно рязане на неръждаема стомана, бързо.
• Прогресивна перфорация: Трябва да се използва за дебели плочи, въглеродна стомана или специални материали с кислород, което може ефективно да предотврати спукване.

3. Контролен газ

• Налягането на перфорация е по-ниско от налягането на рязане: за перфорация се използва по-ниско налягане (например, при рязане с кислород, налягането на перфорация се настройва на 50-70% от налягането на рязане), за да се предотврати спукване, причинено от бурно горене на кислород под високо налягане. След като перфорацията е успешна, преминете към високо налягане на рязане.
• Предварително подаване на въздух и забавено изключване на въздуха:

4. Спомагателен процес

• Пръскане на течност за пробиване: пръскането на специална експлозивноустойчива течност за пробиване (или обикновено мастило за маркер) в точката на перфорация може да предотврати пръскането и ефектът е забележителен.
• Използвайте фолио/стикер: за огледала от неръждаема стомана, алуминиева плоча и др., залепете защитното фолио и след това го изрежете, което може да намали отражението и да подобри стабилността на перфорацията.
• Рязане от ръба на чинията: ако процесът позволява, опитайте се да въведете рязане от ръба на чинията, за да избегнете напълно перфорация.

Fфокус върху решаването на проблема с „пукащите се дупки“

Пробиването е крайна проява на неконтролирана перфорация и изисква по-целенасочена стратегия.

1. Фина настройка на параметрите (за взривни отвори)

• Допълнително намалете силата на пробиване: Това е най-ефективната първа стъпка.
• Значително увеличете честотата на импулсите: направете лазерното действие по-„меко“.
• Значително увеличете времето за перфорация: осигурете достатъчно време за разсейване на енергията и отстраняване на шлаката.
• Опитайте се да увеличите фокуса: задайте фокуса на перфорацията на 0,5-2 мм над повърхността на материала (конкретната стойност трябва да бъде тествана), така че диаметърът на лъча да е малко по-голям, плътността на енергията да е намалена и да се избегне леко „взривяване“.

2. Оптимизация на газовата стратегия

• Проверете дали налягането на перфорационния въздух е намаляло.
• За поцинковани и покрити плочи: помислете за използване на азот или въздух за перфорация и преминете към кислородно рязане (ако е необходимо) след завършване на перфорацията. Тъй като кислородът ще реагира бурно с цинковия слой, което ще доведе до спукване на отвора.
• Осигурете чистота на газа: чистотата на кислорода трябва да бъде над 99,95%, примесите ще попречат на процеса.

3. Адаптиране на материали и процеси

• Обработка на поцинкована плоча/плоча с покритие: Това е най-засегнатата зона за взривяване на отвори. В допълнение към гореспоменатите газови методи, можете също:
• При програмиране точката на перфорация се задава в област без покритие или с плитко покритие (напр. ръбът на листа, областта, където покритието се отрязва първо).
• Ако условията позволяват, предварително обработете перфорираните точки (напр. леко шлайфайте покритието).
• Кислородно рязане с дебели плочи: трябва да се използва прогресивна перфорация и комбинация от „ниска мощност - дълго време“.

SКонтролен списък за систематична инспекция и превенция

Когато възникнат проблеми, отстранявайте проблемите в следния ред:

Последни съвети за безопасност

В случай на сериозно спукване, незабавно спрете операцията и проверете:

1. Защитете обектива:Замърсено или повредено ли е? Това е най-често срещаната загуба.

2. Дюза:Запушено ли е или повредено от шлака? Да се ​​смени

3. Вътре в режещата глава:Има ли остатъци от разпрашване? Необходимо е професионално почистване.

В обобщение, същността на решаването на проблема с перфорацията е: за различните материали (особено поцинкована ламарина) да се откаже от перфорацията „универсален размер“, да се приеме стратегия за „постепенна“ мека перфорация и независимо да се зададе по-ниско налягане на перфорация. Започвайки от стандартната библиотека с процеси на оборудването, „златните параметри“ на най-подходящите съвременни материали могат да бъдат намерени чрез целенасочено тестване и оптимизиране на параметрите с малки стъпки.