Kako riješiti problem lijepljenja troske prilikom laserskog rezanja aluminijske ploče

Lasersko rezanje aluminijske troske (također poznate kao viseća troska, troska) je čest problem, uglavnom zbog visoke toplinske provodljivosti aluminija, niske tačke topljenja, lake oksidacije i viskoznosti u rastopljenom stanju i drugih karakteristika. Da bi se problem sistematski riješio, potrebno je optimizirati plin, parametre, materijale, opremu i proces. 5. Slijedeća rješenja pružaju sveobuhvatan skup rješenja:

Ključna stvar: odabir i optimizacija pomoćnog plina (ovo je najvažniji dio)

1. Poželjan je dušik visoke čistoće

• Princip: Dušik kao inertni gas može efikasno spriječiti oksidaciju rastopa aluminija i smanjiti stvaranje ljepljivog ostatka aluminijum oksida (Al₂O₃). Istovremeno, dušik pod visokim pritiskom može ispuhati rastopljeni aluminijumski fluid prema dolje iz proreza, umjesto da se nakuplja sa strane na stranu.
• Zahtjev za čistoću: ≥ 99,99% (preporučuje se 99,995% ili više). Nedostatak čistoće je jedan od glavnih uzroka lijepljenja troske.
• Zahtjevi za pritisak: u skladu s podešavanjem debljine ploče, obično veći (npr. rezanje aluminijske ploče od 3 mm na 1,5-2,0 MPa). Nedovoljan pritisak neće efikasno otpuhati talinu.

2. Visokokvalitetni komprimirani zrak (ekonomična alternativa)

• Primjenjivi scenariji: zahtjevi za kvalitetom površine nisu visoki ili se koristi gruba obrada tankih aluminijskih ploča (npr. ≤ 3 mm).
• Neophodni uslovi:
• Mora biti opremljen visokoefikasnim rashladnim sušačima i preciznim filterima kako bi se osiguralo da je zrak bez vode i ulja. Vlaga i ulje će pogoršati oksidaciju aluminija i lijepljenje troske.
• Pritisak bi trebao biti dovoljno stabilan.

3. Kiseonik (posebna namjena)

• Princip: Koristite oksidacijsku reakciju za obezbjeđivanje dodatne toplote i povećanje brzine rezanja. Međutim, neizbježno će se proizvesti velika količina grube i tvrde aluminijumske troske, što se obično ne preporučuje za rezanje koje ne zahtijeva lijepljenje troske, već samo za slučajeve koji zahtijevaju vrlo niske zahtjeve za površinu ili naknadnu obradu.

optimizacija parametara rezanja

Parametri se moraju uskladiti sa plinom radi otklanjanja grešaka u sistemu.

1. Ravnoteža snage i brzine:

• Snaga je prevelika/brzina je premala: višak energije uzrokuje prekomjerno topljenje aluminija, rastopljeni bazen postaje veći, plin je teško upuhati i formira se donja sferična troska.
• Snaga je preniska/prebrza: nedovoljna energija, materijal nije prorezan ili se dno prebrzo hladi, talina će se stvrdnuti na rubu prije nego što se može otpuhati.
• Metoda otklanjanja grešaka: na osnovu preporučenih parametara, provodi se test ljestvice brzine kako bi se pronašla „idealna tačka“ koja probija i zadržava najmanje troske.

2. Frekvencija i radni ciklus:

• Smanjenje frekvencije i podešavanje radnog ciklusa ponekad pomaže u kontroli unosa topline i smanjenju pregrijavanja dna. Za tanke ploče mogu se koristiti više frekvencije.

3. Položaj fokusa:

• Pokušajte malo smanjiti fokus (negativni defokus) tako da energija bude više koncentrirana u donjoj polovini ploče, što pogoduje ispuhivanju taline s dna. Ovo je efikasan način za poboljšanje donje viseće troske. Potrebno ga je fino podesiti prema stvarnoj situaciji.

Status opreme i potrošnog materijala

1. Pregled i odabir mlaznica:

• Status: Provjerite da mlaznica nije habana, deformirana i da nije centrirana. Istrošena mlaznica će uzrokovati turbulentni protok zraka i slabo izbacivanje troske.
• Prečnik: obično koristite mlaznicu većeg prečnika (kao što je φ2.0mm ili više) sa azotom pod visokim pritiskom, što može formirati jaču, širu pokrivenost barijere protoka vazduha.

2. Kvalitet snopa:

• Osigurajte da je sočivo laserske glave (ogledalo za fokusiranje, zaštitno ogledalo) čisto i bez zagađenja, te da je raspodjela energije snopa ravnomjerna i koncentrirana.

Priprema materijala i procesa

1. Površina i materijal aluminijske ploče:

• Čišćenje: Prije rezanja uklonite ulje, prašinu i oksidni sloj s površine aluminijske ploče. Može se koristiti posebno sredstvo za čišćenje aluminijske legure.
• Vrsta legure: performanse različitih legura aluminija su različite. Obično serija 5 (kao što je 5052) bolje reže nego serija 6 (kao što je 6061), troska je manje ljepljiva. Silicijum, magnezijum i drugi elementi legure imaju veću viskoznost.
• Oksidni sloj: ako na površini ploče postoji debeli oksidni sloj, može se lagano polirati ili kiseliti.

2. Radna udaljenost:

• Osigurajte da je udaljenost od mlaznice do ploče konstantna i odgovarajuća (obično 0,5-1,5 mm). Prevelika udaljenost će oslabiti pritisak plina.

3. Perforacija i olovo:

• Optimizirajte parametre perforacije kako biste spriječili nakupljanje prskanja na površini tokom perforacije.
• Koristite vanjske vodove ili vodove za elektrolučno rezanje kako biste izbjegli nakupljanje troske na početku konture obratka.

Tretman nakon rezanja (sankcione mjere)

Ako i dalje ima malo ostataka troske, mogu se poduzeti sljedeće mjere:

1. Fizičko uklanjanje:Za ručno uklanjanje koristite strugalicu, četku od nehrđajućeg čelika ili abrazivnu spužvu. Za debelu, tvrdu trosku od ploča, možda će biti potrebna mala kutna brusilica sa posebnim najlonskim točkom.

2. hemijsko čišćenje:Upotreba posebne tekućine za čišćenje aluminija ili razrijeđenog alkalnog rastvora za uranjanje u maramice može otopiti dio ljepljive troske. Ne zaboravite izbjegavati upotrebu jakih kiselina i alkalija, a nakon tretmana potrebno je temeljito isprati vodom i osušiti.

3. Pjeskarenje:Za dijelove izrađene u serijama ili one koji zahtijevaju ujednačenu mat površinu, za pjeskarenje se može koristiti fini pijesak (poput staklenih kuglica).

Kroz gore navedeno sistematsko istraživanje i optimizaciju, problem lijepljenja troske kod laserskog rezanja aluminijske ploče može se efikasno kontrolisati kako bi se postiglo visokokvalitetno rezanje. Ključno je razumjeti da je "efikasno pročišćavanje plina visoke čistoće" srž, a svi ostali parametri su koordinirani oko ove jedne jezgre.