Problemi koji se mogu pojaviti prilikom laserskog rezanja ploča

Kod laserskog rezanja postoje problemi kao što su naslage na dnu obratka, nabori na donjem kraju površine rezanja, prekomjerno sagorijevanje pravih uglova/oštrih uglova i hrapava površina rezanja. U nastavku će se sistematski razmotriti uzroci i rješenja ovih problema.

Pregled rješavanja osnovnih problema

Problem 1: pjena na dnu obratka (viseća troska)

Analiza uzroka: nakon što laser otopi materijal, pomoćni plin ga ne otpuhne na vrijeme i u potpunosti s dna reza, te se kondenzira i formira viseća troska. Ovo je u suštini pitanje ravnoteže energije i plina.

Rješenje:

1. Optimizirajte parametre plina:

• Pritisak; Za nehrđajući čelik, aluminijske legure itd., kada se koristi dušik kao pomoćni plin visoke čistoće, pritisak mora biti dovoljno visok (na primjer, 1,6 MPa ili više) kako bi se postiglo rezanje bez oksidacije i otpuhavanje troske. Kada se koristi kisik za ugljični čelik, pritisak treba biti umjeren, previsok će intenzivirati reakciju i stvoriti grubu trosku.
• Čistoća i vrsta: kako bi se osigurala čistoća plina (posebno dušik zahtijeva više od 99,9%), čistoća kisika također mora biti veća od 99,5%.

2. Kalibrirajte fokus snopa:

• Odstupanje položaja fokusa je najčešći uzrok. Izvršite kalibraciju fokusa i pokušajte fino podesiti položaj fokusa gore i dolje. Općenito, blago spuštanje fokusa (duboko u materijalu) pomaže u poboljšanju kvalitete donjeg reza.

3. Podesite snagu i brzinu

• Prevelika brzina ili premala snaga dovest će do probijanja i stvaranja meke viseće troske; premala brzina ili prevelika snaga dovest će do prekomjernog topljenja i stvaranja tvrde i krhke viseće troske. Potrebno je pronaći najbolju kombinaciju snage i brzine koja odgovara debljini lima.

4. Provjerite i zamijenite mlaznicu:

• Upotreba oštećenih, deformisanih ili neusklađenih mlaznica može poremetiti protok zraka. Provjerite da li je središnji otvor mlaznice zaobljen i odaberite mlaznicu odgovarajućeg promjera prema debljini ploče (obično veliki promjer za debelu ploču, a mali promjer za tanku ploču).

Problem 2: Izrežite donje nabore (pruge/pregorevanje)

Analiza razloga: Ovo je tipičan fenomen prekomjernog sagorijevanja. Zbog prekomjernog unosa topline, materijal se prekomjerno topi ili čak isparava, formirajući grube, naborane pruge u donjoj polovini dijela rezanja.

Rješenje:

• Primarno podešavanje: Povećanje brzine rezanja. Glavni razlog je prevelika brzina, povećanje brzine može smanjiti lasersko djelovanje u jedinici površine, kako bi se izbjeglo nakupljanje toplote.
• Smanjite snagu lasera. Ako se brzina više ne može povećati ili podizanje dovodi do rezanja, snagu treba odgovarajuće smanjiti kako bi se smanjio ukupni unos topline.
• Podesite položaj fokusa. Pokušajte malo sniziti položaj fokusa kako biste energiju koncentrirali i smanjili zonu utjecaja topline.
• Provjerite i smanjite pritisak pomoćnog plina. Posebno kada se koristi kisik za rezanje ugljičnog čelika, previsok pritisak kisika će pogoršati oksidacijsku reakciju poput "poboljšivača sagorijevanja" i generirati prekomjernu toplinu. Pravilno snižavanje pritiska zraka može imati neočekivane efekte.

Problem 3: Opekotina pod pravim uglom/oštro

Analiza razloga: Brzina laserske glave za rezanje je stabilna pri kretanju po pravoj liniji, ali pri rezanju pod pravim ili oštrim uglom, potrebno je usporavanje, okretanje i ponovno ubrzavanje. Pad brzine na uglu uzrokuje produženje vremena zadržavanja lasera, a toplota se naglo akumulira, čime se uklanja oštar ugao.

Rješenje:

1. Koristite prelaz zaobljenih uglova (najefikasnija metoda):

• U fazi projektovanja crteža, oštar ugao se mijenja u mali zaobljeni ugao (R ugao). Čak i mali zaobljenik sa radijusom od 0,5 mm može omogućiti glatki prelaz glave za rezanje, izbjeći drastične promjene brzine i efikasno spriječiti prekomjerno sagorijevanje.

2. Koristite funkciju obrade ugla (funkcija svijetlog ugla):

• Moderni sistemi za lasersko rezanje dolaze s funkcijom "kontrole snage ugla" ili "svijetlog ugla". Ova funkcija može:
• Kada se detektuje ugao, snaga lasera se automatski smanjuje.
• Ili koristite segmentno rezanje, nakratko isključite laser na uglu i izrežite na dva segmenta.
• Molimo Vas da pogledate uputstvo za operativni sistem Vašeg uređaja kako biste omogućili i otklonili greške u ovoj funkciji.

3. Smanjite brzinu rezanja na uglu:

• U tabeli parametara procesa, brzina rezanja ugla se podešava odvojeno kako bi bila niža od linearne brzine, ali to se mora koristiti zajedno sa smanjenjem snage.

Problem 4: hrapava površina rezanja (vertikalna vlakna)

Analiza razloga: površina rezanja izgleda očito, a ne kao glatke vertikalne pruge, obično zbog energetske nestabilnosti ili neusklađenosti parametara, što rezultira neravnomjernim stanjem topljenja materijala.

Rješenje:

• Osigurajte da je položaj fokusa tačan i stabilan: Ovo je najvažniji faktor za dobijanje glatke površine rezanja. Mala promjena fokusa dovest će do velike razlike u linijama poprečnog presjeka. Očistite i kalibrirajte sočivo za fokusiranje kako biste osigurali da je fokus stabilan.
• Koristite pomoćni plin visoke čistoće: Nečistoće u plinu mogu ometati protok i proces hlađenja rastopljenog metala, što rezultira hrapavim presjecima.
• Optimizirajte brzinu rezanja: Nestabilna brzina ili nepravilno podešavanje uzrokovat će da rastopljeni metal formira neravnomjerne pruge tokom procesa hlađenja. Pronađite stabilnu brzinu koja proizvodi kontinuirane, glatke strugotine.

Provjerite stabilnost opreme:

• Je li vodilica glatka? Vibracije opreme će se direktno odražavati na površinu rezanja.
• Da li je mlaznica koaksijalna sa snopom? Strujanje vazduha različitih osa može uzrokovati asimetriju i hrapavost presjeka.
• Jesu li optička sočiva čista ili oštećena? Kontaminirana sočiva mogu raspršivati ​​lasersku energiju, što rezultira slabim rezovima i grubim dijelovima.

Opća kontrolna lista za temelje

Prije bilo kakvog finog podešavanja parametara, obavezno izvršite sljedeće osnovne provjere:

1. Optička leća:Provjerite jesu li fokusna leća i zaštitna leća čisti, bez prljavštine, mrlja od vode ili oštećenja.

2. Poravnanje mlaznica:Pazite da laserski snop savršeno prolazi iz središta mlaznice.

3. Plin i plinski krug:Potvrdite da nema curenja u plinskom krugu i da su vrsta i čistoća plina ispravni.

4. materijal:kako bi se osiguralo da je površina ploče čista, bez oksidnog sloja, ulja i ujednačenog materijala.

Sažetak i preporuke

Lasersko rezanje je precizan proces sa sinergijom više parametara. Ključ rješavanja problema je "mijenjati samo jednu varijablu istovremeno" i voditi evidenciju kako bi se precizno utvrdio uzrok problema.