Volba pozitivního/negativního zaostření během řezání laserem

Při řezání laserem závisí volba mezi pozitivním rozostřením (pozitivní zaostření) a negativním rozostřením (negativní zaostření) především na typu materiálu, tloušťce plechu a požadavcích procesu. Níže je uveden jasný a přímočarý průvodce rozhodováním.

Základní principy

Zaostřeno (nulové rozostření):Energie je nejvíce koncentrovaná, což vede k nejužší řezné spárě. Vhodná pro řezání tenkých plechů s vysokou přesností a při vysokých rychlostech, upřednostňuje „jemnost“.

Negativní zaostření (negativní rozostření):Energie je více rozptýlena, což vede k širšímu řeznému svaru. Vhodný pro silné plechy, zlepšuje odstraňování strusky a chrání čočku se zaměřením na „průnik a kvalitu“.

Kdy byste měli použít řezání zaostřeno (s nulovým rozostřením)?

Použitelné scénáře: Řezání tenkých plechů (obvykle menších než 3 mm), zejména v aplikacích s vysokými požadavky na přesnost a rychlost.

1. Přesné řezání tenkých plechů:

• Příklady materiálů: tenký plech z uhlíkové oceli, plech z nerezové oceli, mosaz, hliníkový plech atd.
• Důvod: Tenké desky produkují méně roztavené strusky, takže k jejímu odstranění není nutná široká řezná spára. Použití pozitivního zaostření umožňuje dosáhnout nejmenšího bodu a nejvyšší hustoty energie, a tím i extrémně vysoké řezné rychlosti a hladkého svislého průřezu.

2. Vysoká přesnost a úzká štěrbina:

• Příklady použití: přesné díly, elektronické součástky, šperky, duté vzory atd.
• Důvod: Řezná spára vytvořená pozitivním zaostřením je nejužší, s menší ztrátou materiálu a umožňuje řezat velmi jemné kontury a ostré rohy, aby se zabránilo nadměrnému tavení.

3. Snaha o dosažení řezné rychlosti:

• Při řezání tenkých plechů umožňuje vysoká hustota energie v režimu pozitivního zaostření použití vyšších rychlostí posuvu, čímž se zlepšuje efektivita výroby.

Shrnutí:Při řezání tenkých materiálů, kde je primárním cílem rychlost, přesnost a úzká řezná spára, je prioritou zvolit pozitivní ohnisko.

Kdy řezat s negativním ostřením (negativním rozostřením)?

Scénář použití: řezání středních a silných plechů (obvykle ≥ 3 mm), zejména tam, kde je vyžadován dobrý odvod strusky a kvalita profilu.

1. Řezání plechů:

• Příklady materiálů: uhlíková ocel, nerezová ocel, hliníkový plech atd. nad 3 mm.
• Důvod: Silné desky produkují velké množství roztaveného kovu (strusky). Negativní koks vytváří širší štěrbinu, která umožňuje pomocnému plynu (jako je kyslík nebo dusík) účinněji odfouknout strusku ode dna, čímž se zabrání jejímu zavěšování a prořezávání.

2. Potřebujete vysoce kvalitní sekci:

• Důvod: U tlustých plechů, pokud se použije pozitivní fokus, energie se koncentruje na horním povrchu, což způsobí, že horní část bude hladká a spodní část drsná. Negativní fokus způsobí rovnoměrnější rozložení energie ve směru tloušťky plechu, čímž se dosáhne konzistentnějšího a hladšího řezného povrchu odshora dolů.

3. Chraňte zaostřovací zrcátko:

• Důvod: Při řezání silných plechů, zejména ocelových plechů s rzí nebo materiálů náchylných k velkému rozstřiku, se při negativním zaostření zaostření nachází uvnitř obrobku, což zvětšuje vzdálenost od horního povrchu obrobku k zaostřovacímu zrcátku a snižuje rozstřik kovu. Riziko zasažení a poškození drahého zaostřovacího zrcátka je vyšší.

4. Specifický proces (například řezání hliníkových slitin dusíkem):

• Důvod: Dusík se obvykle používá jako pomocný plyn při řezání hliníkových slitin. K odfouknutí roztaveného hliníku je zapotřebí proudění vysokotlakého vzduchu. Široká řezná drážka vytvořená negativním koksem je velmi důležitá pro tok a odvod strusky vysokotlakého dusíku a je klíčem k zajištění toho, aby řez byl bez otřepů a lesklého povrchu.

Shrnutí:Při řezání silnějších materiálů, kde je primárním cílem zajistit prořezání, snížit množství strusky, dosáhnout rovnoměrného průřezu a chránit zařízení, se dává přednost negativnímu koksování.

Vývojový diagram pro rychlé rozhodování

Tipy v praxi

1. Optimální míra rozostření se testuje:Výše uvedená pravidla jsou obecné pokyny. Optimální míru rozostření pro konkrétní obráběcí stroj a materiál je třeba určit procesním testováním. Obsluha provede „štěrbinový test“, aby nalezla optimální parametry pozorováním kvality řezu a zachycené strusky.

2. nastavení negativního zaměření:Míra negativního zaostření obvykle není pevná hodnota, ale rozsah související s tloušťkou plechu. Běžným výchozím referenčním bodem je 1/4 až 1/3 tloušťky plechu. Například při řezání 12 mm uhlíkové oceli lze test zahájit od -2 mm do -3 mm.

3. Materiál je klíčový:Různé materiály mají různou citlivost na zaostření. Například nerezová ocel je citlivější na zaostření než uhlíková ocel.