Kako postići sjajnu, poliranu ivicu prilikom laserskog rezanja čeličnih ploča?

Da bi se postigla površina reza bez oksida, s visokom reflektivnošću (poznata kao "rezanje sjajne površine") prilikom laserskog rezanja čeličnih ploča (obično ugljičnog čelika), ključno je potpuno spriječiti oksidaciju tokom procesa rezanja.i koristiti fino podešene parametre rezanja koji temeljno otpuhuju rastopljeni materijal. Obično rezanje zrakom formirat će hrapavu, sivu površinu sa slojem oksida. Da biste postigli sjajnu površinu reza, slijedite ove ključne korake i principe:

Osnovni princip

Suština rezanja sjajne površine je "rezanje topljenjem", a ne "rezanje oksidacijom".

Oksidacijsko rezanje (običan zrak): korištenje kisika kao pomoćnog plina uzrokuje intenzivnu egzotermnu reakciju (sagorijevanje) željeza i kisika, što rezultira nastankom velike količine troske željeznog oksida, a površina rezanja postaje hrapava, sivo-crna.

Rezanje topljenjem (rezanje do zrcalnog sjaja): Koristi dušik visoke čistoće (N2) ili argon (Ar) kao pomoćni plin. Inertni plin je izoliran od kisika, laser samo topi metal, a plin pod visokim pritiskom ispuhuje otopinu čistog metala kako bi se dobila sjajna srebrna površina bez oksidacije.

Ključni elementi i koraci za postizanje sjajne površine rezanja

1. Pomoćni plin: mora se koristiti dušik visoke čistoće

• Zahtjevi za čistoću: ≥ 99,99% (obično 4 devetke ili više). Nedovoljna čistoća može uzrokovati tragove oksidacije, što utiče na završnu obradu površine.
• Zahtjevi za pritisak: vrlo visoki. U zavisnosti od debljine ploče, obično je potreban stabilan pritisak od 15-20 bara (oko 1,5-2,0 MPa) ili čak i više. Potreban je veliki protok tečnog azota u rezervoaru ili generatoru azota, što obični kompresor vazduha ne može da zadovolji.
• Funkcija: otpuhavanje rastopljenog metala, hlađenje reznog šava, izolacija kisika.

2. Snaga i način rada lasera: potrebna je velika snaga i visokokvalitetni snop

• Zahtjevi za napajanje: Postizanje rezanja sjajne površine obično zahtijeva veću snagu lasera. Na primjer, rezanje sjajne površine ugljičnog čelika debljine 6 mm laserom od 4000 W bit će lakše i efikasnije od rezanja običnih ploča iste debljine. Nedovoljna snaga uzrokovat će premalu brzinu rezanja i akumulaciju topline, što će utjecati na kvalitetu.
• Kvalitet snopa: jednomodni laser ili kvazi-jednomodni laser zbog svoje koncentriranije gustoće energije, manje tačke, pri rezanju svijetle površine u odnosu na višemodni laser ima inherentne prednosti, može dobiti finiji, svjetliji presjek.

3. Parametri rezanja: fino podešavanje

Sljedeće parametre je potrebno fino optimizirati u skladu s opremom i uvjetima plina:

• Brzina rezanja: U poređenju sa rezanjem kisikom, brzina će biti značajno smanjena. Ako je brzina prevelika, talina se neće očistiti duvanjem, a na poleđini će se nakupljati troska; ako je brzina prevelika, unos toplote je prevelik i ploča se može pregrijati i promijeniti boju.

Izbor i visina mlaznice:

• Prečnik mlaznice: obično birajte veći prečnik mlaznice (kao što je φ3 mm ili φ4 mm) kako biste se prilagodili visokom pritisku i velikom protoku dušika i osigurali stabilan protok zraka koji pokriva cijeli prorez.
• Visina mlaznice: Potrebno ju je precizno kontrolirati, uglavnom nešto viša nego kod rezanja kisikom kako bi se formirala dobra zaštita zračnom zavjesom.
• Položaj fokusa: Fokus se obično postavlja na površinu ploče ili malo ispod, a najbolji položaj treba eksperimentalno odrediti kako bi se dobio najuži i najsvjetliji prorez.
• Modulacija vršne snage/frekvencije: Za neke deblje ploče, korištenje odgovarajućeg pulsnog načina rezanja pomaže u kontroli unosa topline kako bi se postigao bolji efekat sjajne površine.

4. Zahtjevi Upravnog odbora

• Čišćenje površine: ulje, hrđa i premaz na površini ploče utjecat će na učinak rezanja i treba ih unaprijed očistiti.
• Ujednačen materijal: Neujednačen materijal rezultira neujednačenim efektima šljokica.

Sažetak procesa rada

1. Priprema:Obavezno koristite visokočisti azot i sistem za dovod gasa pod visokim pritiskom. Očistite površinu lima.

2. Odaberite mlaznicu:Ugradite mlaznicu velikog promjera pogodnu za rezanje dušikom pod visokim pritiskom (npr. φ3 mm).

3. Podešavanje parametara:Odaberite način rada "Rezanje dušikom" ili "Rezanje sjajne površine" u softveru za kontrolu rezanja. Unesite materijal lima (ugljični čelik) i debljinu.

4. Ključne referentne tačke prilagođavanja:

• Pomoćni plin je bio postavljen na N2.
• Pritisak plina se podešava na visoki raspon pritiska (na primjer, za ugljični čelik debljine 6 mm, prvo pokušajte od 18 bara).
• Značajno smanjiti brzinu rezanja (može se koristiti rezanje kisikom s debljinom od 1/3 do 1/2 brzine).
• Podesite fokus i visinu mlaznice na odgovarajući način.

5. Probno rezanje i optimizacija:Prvo koristite male grafike ili ostatke rubova za probno rezanje. Dio za posmatranje:

• Ako je gornji dio svijetao, donji dio je raspoređen kao crna ili viseća troska: možda je prebrz ili nedovoljan pritisak zraka.
• Ako je cijeli dio žut ili oksidiran: čistoća dušika nije dovoljna ili je tlak prenizak i kisik je pomiješan.
• Ako rezanje nije prozirno ili je troska jako prilijepljena: nedovoljna snaga, prebrzo rezanje ili je fokus pogrešan.

6. Formalno rezanje:nakon završetka optimizacije parametara, formalno rezanje.

Razmatranja i ograničenja

• Viši troškovi:Troši se velika količina visokočistog dušika, brzina rezanja je spora, a jedinična cijena je mnogo veća od cijene rezanja kisikom.
• Ograničenje debljine:Efekat sjajne površine se pogoršava s povećanjem debljine. Obično najbolje funkcioniše na srednje tankim i tankim pločama od ugljičnog čelika (1-12 mm). Kada debljina ploče prelazi kapacitet opreme, teško je dobiti savršeno sjajnu površinu.
• Zahtjevi za opremu:Snaga lasera, kvalitet snopa, stabilnost mašine i sistem dovoda gasa imaju veće zahtjeve.
• Glavna primjena:koristi se za izgled, zavarivanje, zahtjeve kvalitete prskanja obratka, kao što su ploče liftova, precizni mehanički dijelovi, dijelovi izgleda itd., kako bi se izbjegao naknadni proces brušenja.

Jednostavno rečeno, da biste uklonili svijetlu površinu, sjetite se tri elementa: visoki pritisak i dušik visoke čistoće, velika snaga i dobar snop, te parametri finog podešavanja niske brzine.Preporučuje se da od proizvođača opreme dobijete osnovnu tabelu parametara za određeni model i debljinu i da je koristite kao osnovu za fino podešavanje na licu mjesta.