Проблеми, които могат да възникнат при лазерно рязане на плочи

При лазерното рязане има проблеми като налеп в долната част на детайла, гънки в долния край на режещата повърхност, прегаряне на прави ъгли/остри ъгли и грапава режеща повърхност. По-долу ще бъдат систематично разгледани причините и решенията на тези проблеми.

Общ преглед на отстраняването на основни проблеми

Проблем 1: налеп на дъното на детайла (висяща шлака)

Анализ на причините: след като лазерът разтопи материала, той не успява да бъде отнесен навреме и напълно от дъното на разреза от спомагателния газ, като по този начин кондензира и образува висяща шлака. Това е по същество въпрос на енергиен и газов баланс.

Решение:

1. Оптимизиране на параметрите на газа:

• Налягане; За неръждаема стомана, алуминиеви сплави и др., когато се използва азот като спомагателен газ с висока чистота, налягането трябва да бъде достатъчно високо (например 1,6 MPa или повече), за да се постигне рязане без окисление и да се отстрани шлаката. Когато се използва кислород за въглеродна стомана, налягането трябва да бъде умерено, твърде високото налягане ще засили реакцията и ще образува груба шлака.
• Чистота и вид: за да се гарантира чистотата на газа (особено азотът изисква над 99,9%), чистотата на кислорода също трябва да бъде над 99,5%.

2. Калибрирайте фокуса на лъча:

• Отклонението в позицията на фокуса е най-честата причина. Направете калибриране на фокуса и се опитайте да го настроите фино нагоре и надолу. Обикновено лекото понижаване на фокуса (дълбоко в материала) помага за подобряване на качеството на долния разрез.

3. Регулирайте мощността и скоростта

• Твърде високата скорост или твърде ниската мощност ще доведат до прорязване и образуване на мека висяща шлака; твърде бавната скорост или твърде високата мощност ще доведат до претопяване и образуване на твърда и крехка висяща шлака. Необходимо е да се намери най-добрата комбинация от мощност и скорост, която съответства на дебелината на листа.

4. Проверете и сменете дюзата:

• Използването на повредени, деформирани или несъответстващи дюзи може да наруши въздушния поток. Проверете дали централният отвор на дюзата е заоблен и изберете дюза с подходящ диаметър според дебелината на плочата (обикновено голям диаметър за дебели плочи и малък диаметър за тънки плочи).

Проблем 2: Изрязване на долните плисета (райета/прегаряне)

Анализ на причината: Това е типично явление на прегаряне. Поради прекомерно подаване на топлина, материалът се топи прекомерно или дори се изпарява, образувайки груби, набръчкани ивици в долната половина на режещата секция.

Решение:

• Основна настройка: Увеличете скоростта на рязане. Основната причина е твърде бавната скорост. Повишаването на скоростта може да намали времето, през което лазерът работи в единица площ, за да се избегне натрупването на топлина.
• Намалете мощността на лазера. Ако скоростта вече не може да се увеличи или повдигането води до срязване, мощността трябва да се намали съответно, за да се намали общото вложено топлина.
• Регулирайте позицията на фокуса. Опитайте се да намалите малко позицията на фокуса, за да направите енергията по-концентрирана и да намалите зоната, засегната от топлината.
• Проверете и намалете налягането на спомагателния газ. Особено когато се използва кислород за рязане на въглеродна стомана, твърде високото налягане на кислорода ще влоши окислителната реакция като „подобрител на горенето“ и ще генерира прекомерна топлина. Правилното понижаване на налягането на въздуха може да има неочаквани ефекти.

Проблем 3: Прав ъгъл/остро изгаряне

Анализ на причината: Скоростта на лазерната режеща глава е стабилна при движение по права линия, но при рязане под прав или остър ъгъл, тя трябва да забави, завърти и отново да ускори. Спадът на скоростта в ъгъла води до удължаване на времето на престой на лазера и рязко натрупване на топлина, като по този начин се аблатира острия ъгъл.

Решение:

1. Използвайте преход със заоблени ъгли (най-ефективният метод):

• На етапа на проектиране на чертежа, острият ъгъл се променя на малък заоблен ъгъл (R-ъгъл). Дори малко заобляне с радиус от 0,5 мм може да осигури плавен преход на режещата глава, да избегне драстични промени в скоростта и ефективно да предотврати прегаряне.

2. Използвайте функцията за обработка на ъгли (функция за ярък ъгъл):

• Съвременните системи за лазерно рязане са снабдени с функция „контрол на мощността в ъглите“ или „ярък ъгъл“. Тази функция може:
• Когато бъде засечен ъгъл, мощността на лазера се намалява автоматично.
• Или използвайте сегментирано рязане, изключете за кратко лазера в ъгъла и изрежете на два сегмента.
• Моля, вижте ръководството за операционната система на вашето устройство, за да активирате и отстраните грешките в тази функция.

3. Намалете скоростта на рязане в ъгъла:

• В таблицата с параметри на процеса скоростта на рязане на ъгъла се задава отделно, за да бъде по-ниска от линейната скорост, но това трябва да се използва заедно с намаляване на мощността.

Проблем 4: грапава повърхност на рязане (вертикални влакна)

Анализ на причината: повърхността на рязане изглежда очевидна, а не гладки вертикални ивици, обикновено поради енергийна нестабилност или несъответствие на параметрите, което води до неравномерно състояние на топене на материала.

Решение:

• Уверете се, че позицията на фокуса е точна и стабилна: Това е най-важният фактор за получаване на гладка повърхност на рязане. Лека промяна във фокуса ще доведе до огромна разлика в линиите на напречното сечение. Почистете и калибрирайте фокусиращата леща, за да осигурите стабилност на фокуса.
• Използвайте спомагателен газ с висока чистота: Примесите в газа могат да попречат на потока и процеса на охлаждане на разтопения метал, което води до груби участъци.
• Оптимизирайте скоростта на рязане: Нестабилната скорост или неправилната настройка ще доведат до образуване на неравномерни ивици от разтопения метал по време на процеса на охлаждане. Намерете стабилна скорост, която осигурява непрекъснати, гладки стружки.

Проверете стабилността на оборудването:

• Гладка ли е водещата релса? Вибрациите на оборудването ще се отразят директно върху режещата повърхност.
• Дюзата коаксиална ли е с лъча? Въздушният поток от различни оси може да причини асиметрия и грапавост на сечението.
• Оптичните лещи чисти ли са или са повредени? Замърсените лещи могат да разсейват лазерната енергия, което води до слаби разрези и груби секции.

Общ контролен списък за основите

Преди да правите каквито и да е фини настройки на параметрите, не забравяйте да извършите следните основни проверки:

1. Оптична леща:Проверете дали фокусиращата леща и защитната леща са чисти, без замърсявания, водни петна или повреди.

2. Подравняване на дюзите:Уверете се, че лазерният лъч преминава перфектно от центъра на дюзата.

3. Газ и газова верига:Уверете се, че няма теч в газовата верига и че видът и чистотата на газа са правилни.

4. материал:за да се гарантира, че повърхността на плочата е чиста, без оксиден слой, масло и еднороден материал.

Обобщение и препоръки

Лазерното рязане е прецизен процес с многопараметрична синергия. Ключът към решаването на проблема е да се „променя само една променлива наведнъж“ и да се водят записи, за да се установи коренната причина за проблема.