Gubitak mlaznice laserskog rezanja u nekoliko uobičajenih slučajeva

Kod rezanja vlaknastim laserom, mlaznica je izuzetno važan i ranjiv potrošni materijal. Njen gubitak direktno utiče na kvalitet rezanja, potrošnju plina i troškove proizvodnje. Uobičajeni gubitak mlaznice se uglavnom javlja u sljedećim situacijama:

Fizički uticaj i habanje (Ovo je najčešći i direktni uzrok habanja.)

1. Sudar sa pločom:Tokom procesa dovođenja i rezanja, perforacije (posebno prskanja troske tokom pjeskarenja i perforacije debelih ploča) ili pozicioniranja/pronalaženja ivica alatne mašine, čeona površina mlaznice direktno udara u ploču, što rezultira deformacijom, ogrebotinom ili zarezom.

2. Sudar sa učvršćenjem:Tokom kretanja rezne glave, zbog pogrešne programske putanje ili pomjeranja nule alatne mašine, mlaznica može udariti u uređaj.

3. Dugotrajno nošenje:Čak i ako nema snažnog sudara, u dugotrajnom procesu rezanja velikom brzinom, protok plina za rezanje velikom brzinom (posebno kod sitnih metalnih čestica) će nastaviti da struji po unutrašnjem zidu mlaznice, što rezultira postepenim širenjem otvora, deformisanjem i uticajem na polje protoka plina.

Posljedice:Polje protoka plina za rezanje je poremećeno, što rezultira hrapavom površinom rezanja, visećom troskom, povećanim neravninama na dnu, pa čak i nemogućnošću rezanja.

Prskanje i začepljenje troske

Tokom procesa rezanja, raspršene čestice rastopljenog metala lijepe se za unutrašnji zid ili čeonu površinu mlaznice.

1. Prianjanje na unutrašnji zid:Prilikom rezanja pocinčanog lima, nehrđajućeg čelika ili lima s premazom, viskozna troska koja se stvara lako se prska i lijepi za unutrašnju stijenku otvora mlaznice, postepeno se nakupljajući i smanjujući otvor i asimetričan protok zraka.

2. Prianjanje na čeonu površinu:Troska se nakuplja na donjoj čeonoj površini mlaznice, što mijenja udaljenost od mlaznice do ploče (visinu mlaznice) i utiče na efekat gasne dinamike.

3. Potpuna blokada:U težim slučajevima, troska može potpuno blokirati mlaznicu, a protok zraka se prekida, što rezultira trenutnim prekidom rezanja i može pregorjeti mlaznicu.

Posljedice:Nestabilno rezanje, loš kvalitet presjeka, česti prekidi čišćenja smanjuju efikasnost proizvodnje.

Termičko oštećenje i ablacija

1. Ablacija na visokim temperaturama:

• Perforacijska ablacija: Prilikom prodiranja kroz debele ploče, laser velike snage djeluje na tačku dugo vremena, stvarajući izuzetno visoku toplotu i obrnuto prskanje rastopljenog metala, što će direktno ablirati donju površinu mlaznice i rub unutrašnjeg otvora.
• Plazma ablacija: Kada se parametri rezanja (kao što su pritisak zraka, snaga, brzina) ne podudaraju, iznad reza se može formirati oblak plazme metalne pare visoke temperature i gustoće. Oblak plazme će apsorbirati lasersku energiju i širiti se prema gore, direktno ablairajući unutrašnjost mlaznice i uzrokujući nepovratna oštećenja.

2. Termička deformacija:Radeći u okruženju visoke temperature tokom dužeg vremena, materijal mlaznice može pretrpjeti promjene u mikrostrukturi ili deformaciju, posebno mlaznice lošeg kvaliteta.

Posljedice:Otvor mlaznice postaje veći ili nepravilnog oblika, sposobnost fokusiranja plina se trajno smanjuje, a sposobnost rezanja se drastično smanjuje.

Nepravilna instalacija i upotreba

1. Instalacija nije vertikalna/labava:Mlaznica nije zategnuta ili nije koncentrična s glavom za rezanje, što rezultira curenjem plina i ekscentričnim poljem strujanja. Mala labavost će također povećati habanje pri vibracijama rezanja.

2. Odaberite pogrešan tip ili veličinu mlaznice:

• Neusklađenost otvora blende: Koristite mlaznice s velikim otvorom blende za rezanje tankih ploča (nedovoljan pritisak plina, difuzija energije) ili koristite mlaznice s malim otvorom blende za rezanje debelih ploča (nedovoljan protok plina, loše ispuštanje troske).
• Pogrešan tip: Dvoslojna mlaznica se koristi kada se koristi jednoslojna mlaznica, što utiče na stabilnost rezanja i antirefleksnu zaštitu visoko reflektujućih materijala (kao što su aluminij i bakar).

3. Greška u podešavanju parametara rezanja:

• Previsok/prenizak pritisak zraka: previsok pritisak zraka može uzrokovati poremećaj protoka zraka, prenizak ne može efikasno ispuštati trosku i hladiti.
• Nepravilno podešavanje visine mlaznice (Z osa): preblizu ploči je lako doći do sudara, a predaleko je loš efekat zaštite od plina.

kontaminacija i korozija

1. Zagađenje plinom:Upotreba plina za rezanje (kiseonik, azot, vazduh) nije čista i sadrži ulje, vlagu ili čvrste čestice. Ovi zagađivači će se nakupljati u mlaznici ili će mlaznica korodirati.

2. Prašina iz okoline:Okolišna prašina u radionici je velika, a prašina se usisava u glavu za rezanje i pričvršćuje na mlaznicu i sočivo.

Kako smanjiti trošenje mlaznica i produžiti vijek trajanja?

1. Standardni rad:

• Izvršite pouzdane postupke određivanja ivica i elevacije kako biste osigurali sigurnu udaljenost.
• Koristite razumnu snagu i visinu pjeskarenja (ako postoji) tokom perforacije.
• Pažljivo ga uzmite, koristite posebne alate i osigurajte zatezanje i centriranje tokom instalacije.

2. Optimizacija procesnih parametara:

• U skladu s materijalom i debljinom, odaberite vrstu mlaznice i otvor blende (opći princip: male rupe za tanke ploče, velike rupe za debele ploče; jedan sloj za rezanje kisikom, dvostruki sloj za rezanje dušikom).
• Optimizirajte kombinaciju pritiska zraka, snage, brzine, visine mlaznice i drugih parametara kako biste izbjegli prekomjernu trosku i plazmu.

3. Pojačati održavanje:

• Redovna inspekcija: provjerite čeonu površinu mlaznice i otvor svake smjene ili prilikom promjene materijala i koristite šipku za centriranje (instrument za centriranje) kako biste osigurali koncentričnost.
• Redovno čišćenje: koristite posebne alate za čišćenje držača mlaznica i meke materijale (kao što su drvene čačkalice, netkane tkanine) za čišćenje unutrašnjeg otvora i čeone površine, strogo je zabranjeno korištenje metalnih alata za jako struganje.
• Pravovremena zamjena: čim se utvrdi da mlaznica ima vidljiva oštećenja (zarez, ovalni oblik, hrapava unutrašnja stijenka) ili da je kvalitet rezanja i dalje nestabilan, treba je odmah zamijeniti.

4.Sigurnost radnog okruženja:

• Koristite plin za suho rezanje visoke čistoće.
• Održavajte područje rezanja i lim relativno čistim.
• Osigurajte stabilnost vodilice alatne mašine i smanjite podrhtavanje glave za rezanje.

Sažetak:Gubitak mlaznice rezultat je kombinacije faktora. Standardiziranim radom, optimizacijom procesa, finim održavanjem i odabirom visokokvalitetnog potrošnog materijala, abnormalni gubici mogu se svesti na minimum, a troškovi proizvodnje mogu se efikasno kontrolirati uz osiguranje kvalitete rezanja.