En el tall amb làser, com es poden abordar les perforacions i els forats de bufatge?

Les perforacions i els forats de bufat són problemes molt comuns en el tall per làser, i representen reptes clau que afecten la qualitat del tall, l'eficiència del processament i la seguretat operativa. Primer, aclarim dos conceptes:

Pírcing:Es refereix al procés d'utilitzar un làser per crear un forat inicial al material abans que comenci el tall. Els problemes normalment es manifesten com a temps de perforació llargs, baixa eficiència i perforació incompleta.

Forat de pany:Una condició de descontrol durant el procés de perforació caracteritzada per violentes esquitxades de metall fos, abundants espurnes i rebaves, i possibles danys a la boquilla i les lents. Normalment es produeix en tallar plaques més gruixudes (especialment amb una flama d'oxigen) o materials especials com l'acer galvanitzat.

Enfocament de la solució principal: equilibrar l'entrada d'energia.

Tant si es tracta d'una perforació com d'una explosió, la causa subjacent és un desequilibri en la interacció transitòria entre l'energia làser, el gas i el material. La clau per resoldre aquest problema rau en el "control" en lloc de "l'atac contundent", és a dir, permetre que l'energia penetri al material de manera suau i gradual, en lloc de provocar una "explosió" instantània.

CMètodes convencionals per abordar la perforació ineficient/inestable

1. Optimització dels paràmetres de perforació (els més bàsics i directes)

• Reduir la potència de perforació: Utilitzar una potència inferior a la potència de tall en la fase inicial per evitar l'acumulació excessiva de calor.
• Millora la freqüència d'impulsos: utilitza la perforació d'impulsos d'alta freqüència, l'energia contínua es dispersa en diversos paquets d'energia petits, de manera que el material es fon capa per capa, en lloc d'una explosió de gasificació única.
• Ajustar el cicle de treball: Reduir el cicle de treball (la proporció de temps que el làser està "encès") per controlar encara més la potència mitjana.
• Augmenteu el temps de perforació: doneu prou temps perquè l'escòria s'elimini i penetri gradualment.

2. Adoptar un procés de perforació avançat

Perforació esglaonada/perforació progressiva:Les màquines de tall per làser modernes tenen aquesta funció.

• Primer baix i després alt: primer utilitzeu baixa potència i alta freqüència per preescalfar i fer un petit forat, després augmenteu gradualment la potència o canvieu els paràmetres per expandir-vos i penetrar.
• Perforació en capes: per a plaques gruixudes, configureu diverses altures de perforació i el focus del làser es mantindrà a diferents profunditats per penetrar capa per capa.

Perforació explosiva. Perforació progressiva:

• Perforació per explosió: per a plaques primes, sovint s'utilitza acer inoxidable de tall amb nitrogen, ràpid.
• Perforació progressiva: s'ha d'utilitzar per a plaques gruixudes, acer al carboni o materials especials amb oxigen, que poden evitar eficaçment l'esclat.

3. Gas de control

• La pressió de perforació és inferior a la pressió de tall: s'utilitza una pressió més baixa per a la perforació (per exemple, quan es talla amb oxigen, la pressió de perforació s'estableix al 50-70% de la pressió de tall) per evitar l'esclat causat per la combustió violenta de l'oxigen a alta pressió. Un cop finalitzada la perforació, cal canviar a una pressió de tall alta.
• Avançament del subministrament d'aire i retard del tancament de l'aire:

4. Procés auxiliar

• Polvorització de líquid per a perforacions: polvoritzar un líquid especial a prova d'explosió (o tinta de marcador comuna) al punt de perforació pot inhibir les esquitxades i l'efecte és notable.
• Utilitzeu pel·lícula/adhesiu: per a acer inoxidable mirall, placa d'alumini, etc., enganxeu la pel·lícula protectora i després talleu-la, pot reduir la reflexió i millorar l'estabilitat de la perforació.
• Tall des de la vora de la placa: si el procés ho permet, intenteu introduir el tall des de la vora de la placa per evitar completament la perforació.

Fcentrat en la resolució del problema dels "forats que esclaten"

La punció és una manifestació extrema de perforació incontrolada i requereix una estratègia més específica.

1. Ajust precís dels paràmetres (per a forats de voladura)

• Reduir encara més la força de punxó: aquest és el primer pas més eficaç.
• Augmenta considerablement la freqüència del pols: fes que l'acció del làser sigui més "suau".
• Augmentar significativament el temps de perforació: donar temps suficient per a la dissipació d'energia i l'eliminació d'escòria.
• Intenta augmentar el focus: estableix la posició del focus de perforació a 0,5-2 mm per sobre de la superfície del material (cal comprovar el valor específic), de manera que el diàmetre del feix sigui lleugerament més gran, es redueixi la densitat d'energia i s'eviti una mica de "voladura".

2. Optimització de l'estratègia del gas

• Comproveu que la pressió de l'aire de perforació hagi disminuït.
• Per a plaques galvanitzades i recobertes: considereu l'ús de nitrogen o aire per a la perforació i canvieu al tall amb oxigen (si cal) un cop finalitzada la perforació. Perquè l'oxigen reaccionarà violentament amb la capa de zinc, provocant un forat rebentat.
• Assegureu-vos de la puresa del gas: la puresa de l'oxigen ha de ser superior al 99,95%, ja que les impureses interferiran amb el procés.

3. Adaptació de materials i processos

• Tractament de xapa galvanitzada/xapa recoberta: Aquesta és la zona més afectada pels forats de voladura. A més dels mètodes de gas esmentats anteriorment, també podeu:
• Quan es programa, el punt de perforació es defineix en una zona sense recobriment o amb un recobriment poc profund (per exemple, la vora de la xapa, la zona on es talla primer el recobriment).
• Si les condicions ho permeten, pretracteu els punts de perforació (per exemple, poliu lleugerament el recobriment).
• Tall d'oxigen de placa gruixuda: ha d'utilitzar perforació progressiva i utilitzar la combinació de "baixa potència-llarg temps".

SLlista de control d'inspecció i prevenció sistemàtiques

Quan sorgeixin problemes, solucioneu-los en aquest ordre:

Consells finals de seguretat

En cas d'explosió greu, atureu l'operació immediatament i comproveu:

1. Protegiu la lent:Està contaminat o malmès? Aquesta és la pèrdua més comuna.

2. Broquet:Està bloquejat o danyat per escòria? Cal substituir-lo

3. Dins del capçal de tall:Hi ha residus de polvorització? Cal una neteja professional.

En resum, l'essència de la resolució del problema de la perforació és: per a diferents materials (especialment xapa galvanitzada), abandonar la perforació "talla única", adoptar l'estratègia de perforació suau "gradual" i establir independentment la pressió de perforació més baixa. A partir de la biblioteca de processos estàndard de l'equip, els "paràmetres daurats" dels materials actuals més adequats es poden trobar mitjançant proves i optimitzacions de paràmetres específics i a petits passos.