Sådan løser du gratdannelsen ved laserskæring af metal

Gratdannelse, der opstår ved laserskæring af metalplader, er et almindeligt procesproblem, som normalt indikerer, at skæreprocessen ikke er optimal. For at løse dette problem systematisk er det nødvendigt at kontrollere og justere ud fra flere dimensioner, såsom udstyr, materialer, procesparametre og hjælpegasser.

Retning for kerneoptimering og specifikke foranstaltninger

1. Optimer procesparametre (for kulstofstål og andre materialer)

• Lasereffekt: Utilstrækkelig effekt er en af ​​hovedårsagerne til grater. En passende øgning af effekten kan sikre, at metallet smelter helt. Det skal dog bemærkes, at for høj effekt kan få pladen til at brænde eller hænge slagge fast.
• Skærehastighed: Hastigheden er for høj, laserenergitilførslen er utilstrækkelig, materialet er ikke helt smeltet, og det vil blive blæst til grater af luftstrømmen. Hvis hastigheden er for langsom, vil forbrændingen være alvorlig, og slaggen vil hæfte. Juster til den bedste hastighed, der matcher effekten og pladetykkelsen. Du kan normalt teste parametrene først. Fokusposition: Forkert fokus vil resultere i utilstrækkelig energitæthed. Fokustest for at finde den mest passende position til den aktuelle pladetykkelse (normalt ved skæring af kulstofstål er fokus på pladens overflade eller lidt derunder).

2. Sørg for, at hjælpegassen er i den bedste stand (den mest kritiske faktor)

• Gastype og renhed:
• Skæring af kulstofstål: Der skal anvendes ilt med høj renhed (≥ 99,95%). Ilt deltager i den eksoterme reaktion og hjælper med at forbrænde og blæse slaggen væk. Utilstrækkelig renhed vil i høj grad påvirke skærekvaliteten og oxidlaget i sektionen.

Skæring i rustfrit stål og aluminium: Der bør anvendes nitrogen med høj renhed (≥ 99,99%) eller argon. Brug højtryksgas til at blæse smeltet metal væk for at opnå oxidationsfri skæring. Den urene gas vil forårsage slagge i bunden.

• Gastryk:
• Skæring i kulstofstål (med ilt): Trykket bør ikke være for højt (normalt 0,8-2 bar). For højt tryk vil afkøle snittet, men reducere effektiviteten af ​​forbrændingsreaktionen og dermed dannelsen af ​​grater.
• Skæring af rustfrit stål/aluminium (med nitrogen): Trykket skal være højt nok (normalt 10-20 bar, afhængigt af pladetykkelsen). Utilstrækkeligt tryk er den mest almindelige årsag til gratfri skærefejl, og det smeltede metal kan ikke blæses helt væk.
• Dysestatus:
• Kontroller, at dysen ikke er beskadiget eller blokeret af sprøjt. En slidt dyse kan forårsage turbulens i luftstrømmen.
• Kontroller om dysehullets diameter passer til pladens tykkelse og gastrykket. Tykke plader kræver normalt dyser med større blænde.
• Kalibrer dysens og laserhovedets koncentricitet. Afvigelsen i koncentriciteten vil få gassen til at blæse og producere grater på den ene side.

3. Kontroller og vedligehold udstyrets status

• Rengøring af optiske linser: Beskyttelsesspejl og forurening fra fokusspejlet vil i høj grad reducere laserens effekt og strålekvalitet. Kontroller og rengør eller udskift linserne regelmæssigt.
• Strålekvalitet: regelmæssig strålekalibrering for at sikre, at den optiske bane er korrekt, og fokus er afrundet.
• Udstyrsstabilitet: Kontroller, om maskinværktøjets føringsskinne og transmissionssystem er stabile, og om der vil opstå uregelmæssige grater ved høj hastighed.

4. Fokuser på selve materialet

• Arkets overflade: Sørg for, at arkets overflade er fri for alvorlig rust, maling eller belægning, da dette vil påvirke laserabsorptionen og skærestabiliteten.
• Materialesammensætning og kvalitet: Dårlig kvalitet eller ujævn legeringssammensætning af pladen kan også føre til udsving i skæreeffekten.

Særlige bekymringer vedrørende gratproblemer i forskellige materialer

• Kulstofstålplade (iltskæring): Bundkværnen er for det meste hård og sprød jernoxidslagge. Hovedsageligt baseret på iltens renhed, fokusposition og effekthastighed.
• Rustfrit stål aluminiumsplade (nitrogenskæring): Bundkværnene er for det meste bløde og lange, ublæste smeltede metalkværne. Den første opgave er at kontrollere, om nitrogentrykket er højt nok, om gassen er ren, og om dysen er egnet.

Anbefalinger til systematisk resolutionsproces

1. Optag og reproducer:Registrer den aktuelle type boreplade, tykkelse og alle procesparametre (effekt, hastighed, lufttryk, fokus, dysetype) i detaljer.

2. Justering med én variabel:Juster kun én parameter ad gangen (det anbefales at starte med gastryk og fokusposition først) for at sammenligne prøvesnit.

3. Fra simpel til kompleks fejlfinding:

• Trin 1: Kontroller og rengør dysen og linsen.
• Trin 2: Kontroller gassens renhed og tryk.
• Trin 3: Optimer fokuspositionen.
• Trin 4: Juster matchningen af ​​effekt og hastighed.
• Trin 5: Kalibrer enhedens optiske bane og koncentricitet.

4. Opret et standardparameterbibliotek:Når de bedste parametre er fundet for plader af forskellige mærker, tykkelser og materialer, vil de blive registreret for at danne standard driftsinstruktioner.

Oversigt:Kernen i løsningen af ​​problemet med laserskæregrater er at "sikre tilstrækkelig energitilførsel og samarbejde med en stabil, ren og korrekt luftstrømsretning for at blæse smelten væk i tide". Det er et systematisk problem, der kræver tålmodighed fra operatøren og gradvist undersøger og optimerer gennem videnskabelige metoder. Hvis alle ovenstående trin kontrolleres, og problemet fortsætter efter justering, skal du kontakte udstyrsproducenten for at kontrollere, om laserens udgangsenergi eller stråletilstand har ændret sig.