Умения за лазерно рязане на ярки повърхности

Използването на машина за фибролазерно рязане за рязане на материали с блестяща повърхност (като огледална неръждаема стомана, високогланцов алуминий, мед, месинг и др.) има фундаментални разлики и големи предимства в сравнение с използването на традиционен CO₂ лазер, но също така изисква специални умения за постигане на най-добри резултати и гарантиране на безопасност.

Основен принцип: Дължината на вълната на фибро лазера е 1,06 микрона, а степента на абсорбция на металните материали е много по-висока от тази на CO₂ лазера с 10,6 микрона.Това означава, че е по-малко вероятно фибролазерът да се отразява, ефективността на използване на енергията е по-висока и рискът от повреда на оборудването от отражения е значително намален. Но това не означава, че няма предизвикателства.

Следните техники за рязане на ярка повърхност са специално разработени за машина за лазерно рязане с влакна:

Основни предимства и предпоставки

Преди всичко е ясно, че за най-често срещаната неръждаема стомана 304 с блестяща повърхност, съвременните машини за фибролазерно рязане обикновено могат да режат директно без сложна предварителна обработка като CO₂ лазер, а рискът от отражение е изключително нисък. Трудността се състои главно в това как да се получи „безупречна“ повърхност на рязане, за да се предотвратят повърхностни драскотини и окисляване.

Ключови умения и оптимизация на параметрите

1. Избор на газ и контрол на налягането (най-важното)

• Рязане с азот/високочист азот
• Предназначение: За получаване на ярка повърхност на режещия ръб без окисляване, сребристобял или естествен цвят.
• Изисквания за налягане: Необходимо е много високо въздушно налягане (обикновено > 1,2 MPa или дори по-високо). Азотът под високо налягане може бързо да издуха разтопения метал, за да предотврати окисляването му върху повърхността на рязане и обезцветяването му, като същевременно охлажда режещия шев.
• Изисквания за чистота: Използвайте азот с чистота 99,99% или по-висока, за да избегнете примеси от кислород, причиняващи окисляване и пожълтяване и почерняване на повърхността на рязане.
• Кислородно рязане:
• Приложими са само за постигане на скорост на рязане и не се притесняват от черния оксиден слой върху режещата повърхност. За детайли, които трябва да поддържат „ярък“ вид на повърхността, те обикновено не се използват.

2. Избор на дюза и контрол на височината

• Използвайте двуслойна/комбинирана дюза: двуслойната дюза (като HighSpeed, LowSpeed) може да образува по-стабилен, агрегиран въздушен поток, способността за отстраняване на шлаката е по-силна, особено подходяща за рязане на повърхности с азот под високо налягане.
• Отвор на дюзата: в зависимост от избора на дебела плоча, обикновено използвайте малко по-голям отвор (например φ2.0, φ3.0), за да осигурите достатъчен въздушен поток.
• Позиция на фокуса: Опитайте да регулирате фокуса леко надолу (по-дълбоко в листа), за да получите по-вертикален и гладък разрез.
• Височина на косене: поддържайте постоянна и прецизна височина на косене, за да осигурите стабилен въздушен поток.

3. Оптимизация на лазерните параметри

• Мощност: Използването на по-висока мощност с висока скорост може да намали зоната, засегната от топлина, и да избегне прекомерно топене или пожълтяване на режещия ръб.
• Честота: Увеличаването на честотата на импулсите (например 500-1000Hz или по-висока) може да направи линията на рязане по-деликатна и гладка.
• Работен цикъл: регулирайте подходящия работен цикъл, като се има предвид, че се осигурява стабилност на рязането, за да се намерят най-добрите параметри на финала.
• Скорост на рязане: в случай на осигуряване на пълно рязане, опитайте се да използвате по-висока скорост на рязане, за да намалите натрупването на топлина.

4. Управление на фокуса

• Беше извършен тест за фокусиране, за да се намери най-добрата позиция на фокуса за материала и дебелината на светлата повърхност. Обикновено леко отрицателен фокус (лазерният фокус е вътре в плочата) помага за получаване на по-добър вертикален разрез.

Специални съображения за различни гланцови материали

огледало от неръждаема стомана:

• Първата защитна повърхност: използването на висококачествено специално защитно фолио за лазерно рязане! Това е най-ефективният начин да се предотврати надраскването на огледалната повърхност от пръски, генерирани по време на рязане, и повърхността на машинния плот.
• След рязане, защитното фолио може лесно да се откъсне, за да се получи гладка повърхност.

Алуминий и алуминиеви сплави (особено с висок гланц):

• Риск от отражение: Отражателната способност на чистия алуминий и алуминия с високо съдържание на силиций е все още висока. Въпреки че рискът е по-нисък от този на CO₂, ултрамощните влакнести лазери (напр. 10 000 вата или повече) все още трябва да са внимателни за възможното въздействие на обратните отражения върху вътрешните компоненти на влакнестата глава при рязане.
• Параметри: Алуминият провежда топлина бързо, изисква по-висока пикова мощност и по-висока скорост. Използвайте азот с висока чистота и може да се наложи добавяне на малко количество аргон, за да получите по-ярка секция.
• Задържане на шлака: Рязането на алуминий е лесно за производство на дънно задържане на шлака, което трябва да се преодолее чрез оптимизиране на налягането на въздуха и фокуса.

мед и месинг:

• Висока отражателна способност: Чистата мед (мед) е един от най-отражателните метали и представлява риск за фибро лазерите. Винаги започвайте теста с ниска мощност.
• Проблем с абсорбцията: Може да се използва зелен фибролазер (дължина на вълната 515 nm). Медта има много висок коефициент на абсорбция на зелена светлина. Това е идеален избор за рязане на мед, но оборудването е скъпо.
• Месинг: цинк, при рязане ще се генерират цинкови пари, сечението лесно се почернява. Необходим е азот под високо налягане и параметрите са оптимизирани.

Препоръки за безопасност и експлоатация

1. Първи тест:За силно отразяващи материали (чиста мед, чист алуминий), при първо рязане, първо може да се използва скрап и да се тества при по-ниска мощност, за да се наблюдава състоянието на рязане и обратната връзка от машината.

2. Инспекция на оборудването:Уверете се, че лазерната глава на вашата машина за фибролазерно рязане е оборудвана с устройство за защита срещу отражение (като например изолатор за обратно отражение). Повечето съвременни машини за фиброоптично рязане със средна до висока мощност се предлагат стандартно.

3. Почистване и поддръжка:

• Почистете повърхността на материала с масло преди рязане.
• Редовно проверявайте и почиствайте дюзата и предпазвайте лещата. Газът под високо налягане по време на рязане на лъскава повърхност може по-лесно да повдигне прах и да го залепи за лещата.

4.Пробно рязане и библиотека с параметри:Създайте „библиотека с параметри за рязане на ярка повърхност“ за различни материали, различни дебелини и различни изисквания за повърхността и провеждайте проверка на малките пробни рязания всеки път, когато материалът се подменя.

Обобщения

Заключение:При фибролазерите, основната идея за рязане на материали с блестяща повърхност се е променила от „как да се предотврати увреждане от отражение“ към „как да се оптимизира процесът, за да се получи перфектна повърхност на рязане и да се защити външният вид на материала“. Чрез комбинацията от „фино регулиране на параметрите на защитния филм на повърхността за рязане с високочист азот под високо налягане“, висококачествените детайли с блестяща повърхност могат да се обработват стабилно и ефективно.