Habilitats de tall làser per a superfícies brillants

L'ús de màquines de tall per làser de fibra per tallar materials de superfície brillant (com ara acer inoxidable mirall, alumini d'alt brillantor, coure, llautó, etc.) té diferències fonamentals i grans avantatges amb l'ús del làser de CO₂ tradicional, però també requereix habilitats especials per obtenir els millors resultats i garantir la seguretat.

Principi bàsic: la longitud d'ona del làser de fibra és d'1,06 micres i la taxa d'absorció dels materials metàl·lics és molt més alta que la del làser de CO₂ amb 10,6 micres.Això significa que és menys probable que el làser de fibra es reflecteixi, l'eficiència de l'ús de l'energia és més alta i el risc de danys per reflexió a l'equip es redueix considerablement. Però això no vol dir que no hi hagi reptes.

Les següents són les tècniques de tall de superfícies brillants especialment dissenyades per a màquines de tall per làser de fibra:

Avantatges i premisses principals

En primer lloc, és evident que per a la superfície brillant més comuna de l'acer inoxidable 304, les màquines modernes de tall per làser de fibra normalment poden tallar directament sense un pretractament complicat com el làser de CO₂, i el risc de reflexió és extremadament baix. La dificultat rau principalment en com obtenir una superfície de tall "impecable" per evitar ratllades i oxidació superficials.

Habilitats clau i optimització de paràmetres

1. Selecció de gas i control de pressió (el més crític)

• Tall amb nitrogen/nitrogen d'alta puresa
• Finalitat: Obtenir una vora de tall superficial brillant sense oxidació, de color blanc platejat o natural.
• Requisits de pressió: Es requereix una pressió d'aire molt alta (normalment > 1,2 MPa o fins i tot superior). El nitrogen a alta pressió pot expulsar ràpidament el metall fos, per evitar la seva oxidació a la decoloració de la superfície de tall, mentre refreda la costura de tall.
• Requisits de puresa: utilitzeu nitrogen amb una puresa del 99,99% o superior per evitar que les impureses d'oxigen facin que la superfície tallada s'oxidi i es torni groga i negra.
• Tall d'oxigen:
• Només aplicable a la recerca de la velocitat de tall, i no importa la superfície de tall de la capa d'òxid negre. Generalment no s'utilitzen per a peces que necessiten mantenir un aspecte de "superfície brillant".

2. Selecció de la boquilla i control d'alçada

• Utilitzeu broquets de doble capa/compost: els broquets de doble capa (com ara els broquets HighSpeed ​​i LowSpeed) poden formar un flux d'aire agregat més estable, la capacitat d'eliminació d'escòria és més forta, especialment adequada per al tall de superfícies brillants amb nitrogen a alta pressió.
• Obertura del broquet: segons la selecció de la placa gruixuda, normalment s'utilitza una obertura lleugerament més gran (com ara φ2.0, φ3.0) per garantir un flux d'aire suficient.
• Posició d'enfocament: Proveu d'ajustar l'enfocament lleugerament cap avall (més endins del full) per obtenir un tall més vertical i suau.
• Alçada de tall: mantingueu una alçada de seguiment constant i precisa per garantir un flux d'aire estable.

3. Optimització dels paràmetres del làser

• Potència: L'ús d'una potència més alta amb una velocitat elevada pot reduir la zona afectada per la calor i evitar la fusió excessiva o el groguenc de la vora de tall.
• Freqüència: Augmentar la freqüència d'impulsos (com ara 500-1000 Hz o superior) pot fer que la línia de tall sigui més delicada i suau.
• Cicle de treball: ajusteu el cicle de treball adequat, sota la premissa de garantir l'estabilitat del tall, per trobar els millors paràmetres d'acabat.
• Velocitat de tall: en el cas d'assegurar el tall, intenteu utilitzar una velocitat de tall més ràpida per reduir l'acumulació de calor.

4. Gestió de la concentració

• Es va realitzar una prova d'enfocament per trobar la millor posició d'enfocament per al material de la superfície brillant i el gruix. Normalment, un enfocament lleugerament negatiu (el focus del làser és dins de la placa) ajuda a obtenir una millor secció vertical.

Consideracions especials per a diferents materials brillants

acer inoxidable mirall:

• La primera superfície protectora: l'ús d'una pel·lícula protectora especial de tall làser d'alta qualitat! Aquesta és la manera més eficaç d'evitar que les esquitxades generades durant el tall i que la superfície de la taula de la màquina ratllin la superfície del mirall.
• Després de tallar, la pel·lícula protectora es pot treure fàcilment per obtenir una superfície llisa.

Alumini i aliatges d'alumini (especialment d'alta brillantor):

• Risc de reflectància: La reflectivitat de l'alumini pur i l'alumini amb alt contingut de silici continua sent alta. Tot i que el risc és inferior al del CO₂, els làsers de fibra d'ultraalta potència (per exemple, 10.000 watts o més) encara han d'estar atents al possible impacte de les reflexions posteriors en els components interns del capçal de fibra durant el tall.
• Paràmetres: L'alumini condueix la calor ràpidament, requereix una potència màxima més alta i una velocitat més ràpida. Utilitzeu nitrogen d'alta puresa i potser caldrà afegir una petita quantitat d'argó per obtenir una secció més brillant.
• Penjada d'escòria: el tall d'alumini és fàcil de produir penjada d'escòria inferior, que cal superar optimitzant la pressió de l'aire i el focus.

coure i llautó:

• Alta reflectivitat: el coure pur és un dels metalls més reflectants i també representa un risc per als làsers de fibra. Comenceu sempre la prova amb baixa potència.
• Problema d'absorció: es pot utilitzar un làser de fibra verda (longitud d'ona de 515 nm). El coure té una taxa d'absorció de llum verda molt alta. És una opció ideal per tallar coure, però l'equip és car.
• Llautó: zinc, es generarà vapor de zinc en tallar, la secció és fàcil d'ennegreix. Es requereix nitrogen a alta pressió i els paràmetres estan optimitzats.

Recomanacions de seguretat i operacions

1. Primera prova:Per a materials altament reflectants (coure pur, alumini pur), quan es talla per primera vegada, es pot utilitzar primer ferralla i provar-la a una potència més baixa per observar l'estat de tall i la resposta de la màquina.

2. Inspecció d'equips:Assegureu-vos que el capçal làser de la vostra màquina de tall per làser de fibra estigui equipat amb un dispositiu de protecció antireflexió (com ara un aïllant de reflexió posterior). La majoria de màquines de fibra òptica modernes de mitjana a alta potència vénen de sèrie.

3. Neteja i manteniment:

• Netegeu la superfície del material amb oli abans de tallar.
• Reviseu i netegeu regularment el broquet i protegiu la lent. El gas a alta pressió durant el tall de superfícies brillants pot aixecar pols més fàcilment i enganxar-la a la lent.

4.Tall de prova i biblioteca de paràmetres:Establiu una "biblioteca de paràmetres de tall de superfícies brillants" per a diferents materials, diferents gruixos i diferents requisits de superfície, i realitzeu una verificació de tall de prova a petita escala cada vegada que es substitueixi el material.

Punts de resum

Conclusió:Per als làsers de fibra, el nucli del tall de materials de superfície brillant ha canviat de "com prevenir els danys per reflexió" a "com optimitzar el procés per obtenir una superfície de tall perfecta i protegir l'aspecte del material". Mitjançant la combinació de "l'ajust fi dels paràmetres de la protecció de la pel·lícula de superfície de tall d'alta pressió amb nitrogen d'alta puresa", es poden processar peces de treball de cara brillant d'alta qualitat de manera estable i eficient.