Cracking the Code: Two Common Types of Dross in Air Negative-Focus Laser Cutting of Carbon Steel

Pasiuna

Sa proseso sa pagputol sa carbon steel gamit ang hangin ubos sa negatibo nga focal conditions, ang slag adhesion usa ka komon nga isyu. Kini nga problema dili lamang makaapekto sa kalidad sa cutting surface, sama sa hinungdan sa pagka-rough ug pagka-dili-pantay, apan makapakunhod usab sa efficiency sa produksiyon pinaagi sa pagkinahanglan og dugang nga mga lakang sa post-processing aron makuha ang slag. Sa mga senaryo sa produksiyon sa industriya, labi na sa mga proseso sa paggama nga nanginahanglan og taas nga katukma ug taas nga efficiency sa pagputol sa carbon steel, ang presensya sa slag adhesion mahimong mosangpot sa pagtaas sa gasto ug pagkunhod sa kompetisyon sa produkto. Busa, ang pagsabot ug pagsulbad niini nga problema adunay dakong importansya. Kini nga artikulo magsusi sa duha ka komon nga klase sa slag adhesion, nga nagtumong sa paghatag og lawom nga mga panabut ug praktikal nga mga solusyon alang sa mga tiggama ug operator sa natad.

Tipo 1: Padayon, Nagtulo nga mga Bur (Dross) sa Ubos

Mga Kinaiya

Kini nga klase sa dross mailhan pinaagi sa medyo dako ug padayon nga porma niini. Kini hugot nga motapot sa ubos nga ngilit sa seksyon sa pagputol, nga makita isip usa ka hugpong sa tinunaw nga mga beads nga metal. Ang diametro niini nga mga beads mahimong gikan sa pipila ka milimetro ngadto sa mas dako pa, depende sa piho nga mga kondisyon sa pagputol. Kini nga padayon ug nagluyloy nga dross dili lamang makaapekto sa hitsura sa giputol nga ngilit apan adunay usab dakong epekto sa sunod nga pagproseso sa workpiece. Pananglitan, sa tukma nga paggama, ang ingon nga dross mahimong makabalda sa pag-assemble sa mga bahin, nga makapakunhod sa kinatibuk-ang katukma sa produkto.

Mga Hinungdan

Kulang sa enerhiyaMao kini ang pinaka-pundamental nga rason. Ang negatibo nga focal cutting nagpasabot nga ang focal point anaa sa ubos sa nawong sa plato, hinungdan nga motaas ang diametro sa spot ug mokunhod ang energy density. Kon ang enerhiya dili igo aron hingpit nga moalisngaw o matunaw ang materyal, ang nahibiling likido nga metal dili hingpit nga mapalid sa auxiliary gas, ug busa mo-condense sa ubos aron maporma ang dross. Pananglitan, kon magputol og baga nga carbon steel plate nga adunay dili angay nga laser power setting, ang enerhiya nga moabot sa ubos sa cut dili igo aron makontrol ang gidaghanon sa materyal, nga mosangpot sa pagporma sa dross.

Dili igo o dili lig-on nga presyur sa hanginAng air compressor mahimong dili makahatag og igong presyur, o mahimong adunay dakong pag-usab-usab sa presyur sa hangin. Kini moresulta sa kawalay katakos sa pagmugna og igong momentum aron mapalid ang tinunaw nga metal nga likido palayo sa slit. Tungod kay ang hangin, isip auxiliary gas, adunay mas gamay nga kinetic energy kon itandi sa nitrogen, kini adunay mas taas nga kinahanglanon alang sa presyur sa hangin. Sa pipila ka mga linya sa produksiyon sa industriya nga adunay nagkatigulang nga mga sistema sa suplay sa hangin, ang dili lig-on nga presyur sa hangin mahimong hinungdan sa dili makanunayon nga kalidad sa pagputol, nga kanunay nga makita ang dross tungod sa dili epektibo nga pagtangtang sa tinunaw nga metal.

Sobra nga katulin sa pagputol: Kon ang plato molihok nga paspas kaayo kalabot sa laser beam, ang enerhiya nga masuhop kada yunit sa gitas-on sa materyal dili igo. Tungod niini, ang materyal dili hingpit nga maputol, ug ang tinunaw nga materyal walay igong panahon nga mapalid sa hangin. Sa mga pagsulay sa pagputol nga paspas nga walay hustong pag-optimize sa parameter, ang paspas nga paglihok sa workpiece mahimong hinungdan nga ang laser masipyat sa pipila ka mga lugar, nga magbilin sa wala maputol o partially-cut nga materyal nga mogahi ngadto sa hugaw.

Dili husto nga posisyon sa pag-focusKon ang negatibo nga kantidad sa focal itakda nga dako kaayo, ang enerhiya mahimong sobra nga mokatap. Tungod niini, ang enerhiya sa ubos sa incision dili igo, nga maglisod sa pagproseso sa materyal sa ubos, ug sa ngadto-ngadto mosangpot sa pagporma sa dross.

Mga Solusyon

Pag-optimize sa gahum sa laser:

Dugangi ang gahum sa hustong paagiAng pagdugang sa gahum sa laser mao ang labing direkta ug epektibo nga paagi aron madugangan ang input sa enerhiya. Importante nga masiguro nga ang gahum mohaom sa gibag-on sa plato ug sa katulin sa pagputol. Alang sa usa ka 5 mm nga gibag-on nga carbon steel plate, pagkahuman sa sunod-sunod nga mga pagsulay, mahimong makit-an nga ang pagdugang sa gahum sa laser gikan sa 1000W ngadto sa 1200W mahimong makapakunhod pag-ayo sa gidaghanon sa hugaw.

I-adjust ang posisyon sa pokus:

Bawasan ang negatibo - focal nga kantidadSulayi pag-adjust ang focal point pataas (padulong sa nawong sa plato) aron makunhuran ang negative-focal amount. Mahimo kini nga madugangan ang energy density sa ubos sa incision. Mahimong himuon ang focal-position process test, pagputol gamit ang lain-laing mga parameter gikan sa – 1mm ngadto sa – 3mm nga negative-focal amount, aron makit-an ang focal point nga adunay pinakagamay nga dross. Pananglitan, sa usa ka pagsulay sa pagputol sa 3 – mm – nga gibag-on nga carbon steel plate, nadiskobrehan nga ang negative-focal amount nga – 1.5mm moresulta sa pinakalimpyo nga pagputol nga adunay gamay nga dross.

I-adjust ang mga parameter sa gas:

Dugangi ang presyur sa hanginSiguruha nga ang presyur sa hangin igo kataas. Para sa nipis nga mga plato, ang presyur nga 0.8 – 1.2MPa mahimong gikinahanglan, ug para sa baga nga mga plato, mas taas pa nga presyur ang gikinahanglan. Regular nga susiha ang air compressor ug ang sistema sa pagpauga ug pagsala aron masiguro nga ang tinubdan sa gas puro, uga, ug ang presyur lig-on. Ang mga kontaminante sama sa lana ug kaumog sa hangin mahimong makaapekto pag-ayo sa epekto sa pagputol. Sa usa ka workshop sa paggama, human ilisan ang usa ka dili maayo nga air – pressure regulator ug pag-instalar og high – efficiency air – drying filter, ang kalidad sa pagputol miuswag pag-ayo, nga adunay gamay nga hugaw.

Bawasan ang gikusgon sa pagputol:

Sakto nga pagpakunhod sa tulinAng pagkunhod sa gikusgon sa pagputol makahatag sa materyal og dugang panahon sa pagsuhop sa enerhiya, nga makasiguro nga kini hingpit nga matunaw ug mapalid sa hangin. Ang gikusgon ug gahum kinahanglan nga i-adjust sa koordinasyon aron makit-an ang labing maayo nga balanse. Kung magputol og 8 – mm – nga gibag-on nga carbon steel plate, ang pagkunhod sa gikusgon sa pagputol gikan sa 1000mm/min ngadto sa 800mm/min samtang gipadayon ang angay nga gahum epektibo nga makawagtang sa padayon nga hugaw sa ilawom.

Tipo 2: Pino, Gahi nga Granular Dross sa Ubos

Mga Kinaiya

Kini nga klase sa dross mailhan pinaagi sa pino ug gahi nga tekstura niini. Kini makita isip gagmay nga granules o pulbos, nga hugot nga nagtapot sa ibabaw sa pagputol. Kini nga mga granular nga partikulo sa dross kasagaran mas gamay ang gidak-on kon itandi sa padayon nga dross sa unang klase, kasagaran anaa sa han-ay sa micrometers ngadto sa sub-milimeters. Ang ilang katig-a naghimo kanila nga lisod tangtangon atol sa post-processing, nga kasagaran nagkinahanglan og mas agresibo nga mekanikal o kemikal nga mga pamaagi. Pananglitan, kon mogamit og simpleng wire-brush para sa pagpanglimpyo, ang granular nga dross mahimong magpabilin gihapon sa ibabaw, nga makaapekto sa kinatibuk-ang pagkahuman ug kalidad sa workpiece.

Mga Hinungdan

Sobra nga oksihenasyon sa materyalKini usa ka kinaiyanhong kinaiya sa pagputol nga giabagan sa hangin. Sa palibot nga taas ang temperatura atol sa pagputol, ang oksiheno sa hangin kusog nga mo-react sa carbon steel. Ang mga kemikal nga reaksyon kasagaran naglakip sa Fe + O₂ → FeO/Fe₃O₄/Fe₂O₃. Ang mga oxide nga nahimo (kasagaran iron oxide) adunay taas nga melting point ug taas nga viscosity. Tungod niini, dili kini dali nga mapalid sa auxiliary gas ug mo-condense aron mahimong gahi nga dross. Sa pagputol sa baga nga bungbong nga carbon steel pipes nga adunay hangin isip auxiliary gas, daghang gidaghanon sa high-melting point iron oxides ang namugna, nga lisod ipagawas gikan sa cutting area, nga mosangpot sa pagporma sa granular dross.

Sobra nga kainit nga gisulodSamtang ang dili igo nga enerhiya mosangpot sa unang klase sa dross, ang sobra nga kainit nga mosulod, nga kasagaran gipahinabo sa kombinasyon sa taas nga gahum ug hinay nga tulin, mahimong hinungdan sa sobra nga pagkasunog sa plato. Kini moresulta sa paghimo og daghang gidaghanon sa taas nga melting point oxides, nga mograbe sa problema sa dross. Kung mosulay sa pagputol sa usa ka nipis nga carbon steel sheet nga adunay sobra nga taas nga gahum sa laser ug hinay kaayo nga tulin sa pagputol, ang materyal dili lamang moagi sa sobra nga oksihenasyon apan matunaw ug moalisngaw usab nga dili parehas, nga magbilin og granular dross sa giputol nga nawong.

Pagkaguba o dili pag-align sa nozzleAng mga naguba nga nozzle mahimong hinungdan sa pagkaguba sa pag-agos sa hangin, nga makapugong niini sa pagsulod sa slit nga simetriko ug patindog. Kung ang sentro sa nozzle dili coaxial sa laser beam, ang abilidad sa paghuyop sa gas mohuyang, ug ang natunaw nga slag dili epektibong matangtang. Sa usa ka linya sa produksiyon diin ang mga nozzle gigamit sa dugay nga panahon nga wala’y pag-ilis, ang naguba nga mga nozzle hinungdan sa pagtipas sa pag-agos sa hangin gikan sa labing maayo nga direksyon, nga moresulta sa pagtapok sa granular dross sa cutting surface tungod sa dili epektibo nga pagtangtang sa slag.

Mga Solusyon

I-optimize ang pagpares sa cutting speed ug power:

Pagsagop og estratehiya nga "taas nga tulin, kasarangan nga kusog"Sa prinsipyo sa pagsiguro sa hingpit nga pagsulod, ang hustong pagdugang sa katulin ug pagkunhod sa gahum makapakunhod sa oras sa pagpuyo sa materyal sa taas nga temperatura nga sona, sa ingon makapamenos sa sobra nga reaksyon sa oksihenasyon. Kini nga pamaagi sukwahi sa solusyon alang sa unang klase sa dross ug nanginahanglan og maampingong pag-debug. Alang sa usa ka 2 mm nga gibag-on nga carbon steel sheet, ang pagdugang sa cutting speed gikan sa 1500mm/min ngadto sa 1800mm/min samtang pagkunhod sa gahum gikan sa 800W ngadto sa 700W epektibong makapakunhod sa pagporma sa granular dross.

I-adjust ang mga parametro sa gas (mga pagbag-o sa estratehiya):

Para sa nipis nga mga plato, sulayi gamay nga pakunhuran ang presyur sa hanginAng sobra ka taas nga presyur sa hangin mahimong makapasamot sa reaksyon sa oksihenasyon imbes nga mopalid sa slag. Mas maayo nga mogamit og mas ubos nga presyur sa hangin samtang gisiguro nga ang slag mapalid sa hangin. Sa usa ka pagsulay sa pagputol sa 1 – mm – nga gibag-on nga carbon steel plate, ang pagkunhod sa presyur sa hangin gikan sa 1.0MPa ngadto sa 0.8MPa, samtang gipadayon ang ubang mga parametro nga lig-on, moresulta sa mas limpyo nga pagputol nga adunay gamay nga granular dross.

Siguruha ang kalimpyo sa gasAng uga ug walay lana nga compressed air lang ang angay gamiton. Ang kaumog dali nga makapabugnaw sa tinunaw nga metal ug makapadali sa oksihenasyon, samtang ang kontaminasyon sa lana makahugaw sa mga lente ug makaapekto sa kalidad sa pagputol. Ang pag-instalar og mga high-efficiency nga air-drying ug oil-filtering device sa air-supply system makasiguro sa kaputli sa hangin, nga makapauswag pag-ayo sa kalidad sa pagputol ug makapakunhod sa hugaw.

Susiha ug ilisi ang nozzle:

Susiha ang kondisyon sa nozzleRegular nga susihon ang nozzle kon aduna bay pagkaguba, pagkausab sa porma, o pagbara sa slag. Ang mga nadaot nga nozzle kinahanglan nga ilisan dayon. Sa usa ka workshop sa paggama, ang naka-iskedyul nga inspeksyon sa mga nozzle matag 50 ka oras nga operasyon makapugong sa pagkahitabo sa dross nga gipahinabo sa mga problema sa nozzle.

I-calibrate ang sentro sa nozzleGamita ang alignment paper o espesyal nga mga himan sa alignment aron masiguro nga ang sentro sa lungag sa nozzle hingpit nga motakdo sa laser beam. Kini usa ka hinungdanon nga lakang aron masiguro ang husto nga direksyon sa pag-agos sa hangin. Human magamit ang usa ka propesyonal nga himan sa pag-align sa nozzle, ang kalidad sa pagputol mouswag pag-ayo, nga adunay dakong pagkunhod sa granular dross tungod sa gi-optimize nga direksyon sa pag-agos sa hangin.

Gamita ang mga plato nga gitabonan og mga panapton:

Kon motugot ang mga kondisyon sa pagproseso, gamita ang mga coated steel plate sama sa galvanized plates.Ang coating usahay mahimong adunay papel nga "flux-aiding" atol sa proseso sa pagputol o makausab sa mga kabtangan sa slag, nga makapahimo sa dross nga mas sayon tangtangon. Apan, dili kini usa ka sukaranan nga solusyon. Sa pagputol sa galvanized carbon steel plates, ang zinc coating mahimong mo-react sa tinunaw nga metal ug sa mga produkto sa oksihenasyon sa paagi nga makausab sa mga kinaiya sa slag, nga makapasayon sa pagtangtang niini gikan sa cutting surface.

Mga Dali nga Lakang sa Pagsulbad sa mga Problema

Pagsusi sa Hardware

Panalipod nga lenteRegular nga susihon kung ang protective lens limpyo ug walay kadaot. Ang hugaw o nadaot nga lens mahimong makapahuyang sa enerhiya sa laser, nga moresulta sa dili makanunayon nga kalidad sa pagputol ug pagtaas sa slag adhesion. Kung makit-an ang mga kontaminante, limpyohi pag-ayo ang lens gamit ang angay nga mga ahente sa pagpanglimpyo ug mga himan.

NozzleSusiha ang nozzle kon duna bay timailhan sa pagkaguba, pagkausab sa porma, o pagkabara. Ang naguba nga nozzle nga adunay dako o dili regular nga diametro sa sulod mahimong hinungdan sa pagtipas sa agos sa hangin gikan sa labing maayong direksyon, nga makapahuyang sa abilidad sa paghuyop sa slag. Ilisi dayon ang nozzle kon adunay makitang problema. Dugang pa, siguroha nga ang gidak-on sa nozzle husto para sa espesipikong buluhaton sa pagputol, kay ang dili hustong gidak-on sa nozzle mahimo usab nga makatampo sa mga problema sa slag.

Presyon sa hanginSiguruha nga ang presyur sa hangin nakaabot sa gitakdang kantidad ug nagpabilin nga lig-on sa tibuok proseso sa pagputol. Pag-instalar og kasaligan nga pressure gauge aron mabantayan ang presyur sa hangin nga tukma. Ang pag-usab-usab sa presyur sa hangin mahimong makabalda sa lig-on nga pagtangtang sa tinunaw nga metal, nga moresulta sa pagporma sa slag. Kung ang presyur dili igo o dili lig-on, susiha ang sistema sa suplay sa hangin, lakip ang air compressor, mga tubo, ug mga balbula, aron mailhan ug masulbad ang tinubdan sa problema.

Tinubdan sa gasSiguruha nga ang tinubdan sa gas uga ug limpyo. Ang kaumog sa hangin dali nga makapabugnaw sa natunaw nga metal, nga makapadali sa oksihenasyon ug pagporma sa gahi nga slag. Ang kontaminasyon sa lana dili lamang makahugaw sa mga lente apan makaapekto usab sa mga reaksiyon sa kemikal atol sa pagputol, nga mosangpot sa dili maayo nga kalidad sa pagputol. Pag-instalar og mga high-efficiency nga air-drying ug oil-filtering device sa sistema sa suplay sa hangin aron masiguro ang kaputli sa hangin.

Pag-optimize sa Pokus

Ang pagpahigayon og focus-position process test labing importante. Kini nga pagsulay makatabang sa pagtino sa labing maayong posisyon sa focus para sa piho nga materyal ug gibag-on nga giputol. Ang lain-laing mga materyales ug gibag-on nanginahanglan og lain-laing mga setting sa focus aron makab-ot ang labing maayo nga kalidad nga mga pagputol nga adunay gamay nga slag adhesion.

Ang pamaagi naglakip sa paghimo og sunod-sunod nga mga test cut nga adunay lain-laing mga negative – focal amounts, kasagaran gikan sa – 1mm ngadto sa – 3mm para sa carbon – steel cutting gamit ang hangin ubos sa negative – focal conditions. Atol sa pagsulay, obserbahan pag-ayo ang kalidad sa pagputol, ilabina ang gidaghanon ug klase sa slag adhesion. Ang posisyon sa focus nga moresulta sa labing gamay nga gidaghanon sa slag, usa ka hamis nga cutting surface, ug kompleto nga pagsulod sa materyal giisip nga labing maayo nga setting. Irekord kini nga mga optimal focus – position values para sa umaabot nga reperensya kung magputol sa parehas nga mga materyales ug gibag-on.

Pag-adjust sa Gahum ug Katulin

Para sa padayon ug nagatulo nga mga hugawKon ang slag anaa sa porma sa padayon, nagtulo nga mga bur sa ubos, ang prayoridad mao ang pagdugang sa gahum sa laser o pagpakunhod sa katulin sa pagputol. Ang pagdugang sa gahum direkta nga nagdugang og dugang nga enerhiya sa proseso sa pagputol, nga nagsiguro nga ang materyal hingpit nga natunaw ug naalisngaw. Ang pagkunhod sa katulin nagtugot sa materyal og dugang nga oras sa pagsuhop sa enerhiya sa laser, nga nagpadali sa hingpit nga pagputol ug epektibo nga pagtangtang sa tinunaw nga metal. Bisan pa, kung gi-adjust kini nga mga parameter, hinungdanon nga magpadayon ang balanse aron malikayan ang ubang mga potensyal nga isyu sama sa sobra nga pag-init o sobra nga oksihenasyon.

Para sa pino, gahi nga granular nga drossKon mogamit og pino ug gahi nga granular dross, ang estratehiya mao ang pagdugang sa cutting speed o pagpakunhod sa gahum. Ang pagdugang sa speed makapamubo sa oras nga gigugol sa materyal sa high-temperature zone, nga makapakunhod sa gilapdon sa oksihenasyon. Ang pagpakunhod sa gahum makatabang sa pagpugong sa sobra nga kainit nga mosulod, nga mahimong mosangpot sa paghimo og daghang gidaghanon sa high-melting point oxides. Pinaagi sa pag-optimize sa kombinasyon sa speed ug gahum, ang pagporma sa granular dross mahimong epektibong maminusan.

Konklusyon

Ang problema sa slag adhesion sa air negative – focal cutting sa carbon steel komplikado, naimpluwensyahan sa daghang mga hinungdan sama sa energy input, gas parameters, ug hardware conditions. Alang sa duha ka komon nga klase sa slag adhesion, ang continuous, dripping burs ug fine, hard granular dross, lain-laing mga hinungdan ug katugbang nga mga solusyon ang gisusi. Sa praktikal nga produksiyon, importante ang padayon nga pagsulay ug pag-optimize sa mga parameter. Ang regular nga pagsusi sa mga hardware component, sama sa protective lens ug nozzle, ug pagsiguro sa kalig-on ug kaputli sa gas source, mao ang mga batakang lakang. Pinaagi sa focus – position tests, ang optimal focus setting mahimong matino. Dugang pa, ang koordinado nga pag-adjust sa laser power ug cutting speed sumala sa klase sa slag adhesion importante kaayo. Pinaagi sa pagkab-ot sa balanse tali sa "paggamit sa oxidation reaction aron madugangan ang kainit" ug "pagpugong sa sobra nga oxidation gikan sa pagmugna og high – melting – point slag," ang taas nga kalidad ug episyente nga carbon – steel cutting mahimong matuman, nga makatubag sa mga kinahanglanon sa modernong industriyal nga produksiyon.

Oras sa pag-post: Nob-19-2025