Sådan løser du problemet med perforering af tykke plader med rester, der påvirker skæringen

Ved laserskæring af tykke plader påvirker rester (slagger), der genereres ved perforering, skærekvaliteten. Dette er et almindeligt, men optimerbart problem. Disse rester skyldes normalt forkert energistyring under perforeringsprocessen, uoverensstemmelser mellem gasparametre eller urimelige procesparametre. Følgende er systemløsninger og optimeringsanbefalinger:

optimering af perforeringsproces

1. Brug af progressiv perforering (lagdelt perforering)

• For tykke plader (f.eks. > 15 mm) skal man undgå at bruge engangsperforering med høj spidseffekt, og bruge trinvis effektforøgelse eller segmenteret perforering for gradvist at trænge ind i materialet og reducere slaggesprøjt.
• Driftsmetode: Indstil parameteren "segmenteret perforering" i skæresoftwaren, forvarm først med en lavere effekt, og øg derefter gradvist effekten for at penetrere.

2. Juster perforeringsparametrene

• Reducer spidseffekten og forlæng perforeringstiden:reducere stænk af smeltet materiale forårsaget af øjeblikkelige energiudbrud.
• Øg perforeringsfrekvensen (duty cycle):Kontroller laserpulsenergiens udgangsrytme for at undgå overdreven smeltning.
• Eksempel på parameterreference (med 20 mm kulstofstål som eksempel):
• Effekt: 1000-1500W (justeret efter udstyrets kapacitet)
• Perforeringstid: 1,5-3 sekunder
• Pulsfrekvens: 200-500Hz
• Hjælpegastryk: faseindstilling (se nedenfor)

Hjælpegasstyring

1. Gastype og trykoptimering

• Kulstofstål: Oxygen (O₂) anvendes som hjælpegas, men trykket skal kontrolleres. I perforeringsfasen kan der først anvendes et lavere tryk (0,5-1 bar), og derefter kan skæretrykket ændres til højt tryk (1,5-2,5 bar) efter penetration for at undgå for stor reaktion af ilt, der producerer en stor mængde slagge.
• Rustfrit stål/legeret stål: brug nitrogen (N₂) eller luft, brug mellem- og lavt tryk (6-10 bar) til perforering, og skift til højtryksskæring med nitrogen med høj renhed efter penetration.

2. Gasforsinkelse og tidlig nedlukning

• Skift gas før perforeringen er færdig: skift til gasparametrene for skæring, når penetrationen er ved at være færdig, for at hjælpe med at blæse slaggen væk i hullet.
• Forøg gasforblæsningstiden: blæs 0,5-1 sekund før perforering for at rengøre hulområdet og afkøle det omgivende materiale.

Fokusposition og dysejustering

1. Fokusposition

• Ved perforering skal der anvendes en relativt negativ mængde defokus (fokus er under pladens overflade) for at øge åbningen og lette slaggeudledning. For eksempel kan et 20 mm kulstofstål placere fokuspunktet 3-5 mm under overfladen.
• Efter indtrængning justeres fokus til den bedste position i henhold til skærekravene.

2. Dysevalg og -højde

• Brug dyser med større diameter (f.eks. φ2,0-φ3,0 mm) for at forbedre gasdækningen og fremme slaggeudledning.
• Sørg for, at dysens højde er moderat (normalt 1,0-2,0 mm) for at undgå gasdiffusion forårsaget af for høj højde og sputterskader forårsaget af for lav højde.

Processti og programmeringsfærdigheder

1. Forboret blyhul

• For plader med ultrahøj tykkelse (f.eks. > 30 mm) kan pilothuller med lille diameter først bores mekanisk, og derefter kan laserskæring startes fra pilothullerne for at undgå direkte perforering.

2. Indstil perforeringspunktforskydningen

• Ved programmering skal perforeringspunktet afvige 1-2 mm fra den faktiske konturlinje, og derefter flyttes fra offsetpunktet til konturlinjen under skæring for at undgå område med ophobning af rester.

3. Optimering af skærevej

• Spiralperforeringer eller cirkulære skærestartpunkter bruges til at sprede slaggen til det ikke-skæreområde.

Udstyrs- og vedligeholdelsesinspektion

1. Lasertilstand

• Kontroller, om udgangseffekten er stabil, sørg for, at linsen/beskyttelsesspejlet er rent, og undgå utilstrækkelig perforering forårsaget af energidæmpning.

2. Gasrenhed og -flow

• Sørg for gassens renhed (især nitrogen/ilt), og kontroller regelmæssigt, om gasvejen er blokeret eller utæt.

3. Dysen er justeret i forhold til den optiske komponent.

• Kalibrer regelmæssigt dysens og laserstrålens koncentricitet for at sikre symmetri af gasstrømmen.

Materialer og miljøfaktorer

1. Overfladebehandling af plade

• Rengør rustlaget, oliepletter eller belægninger på pladens overflade inden skæring for at reducere risikoen for urenheder i reaktionen.

2. Pladens fladhed

• Sørg for, at pladen er flad, og undgå mellemrum, der forårsager gaslækage og energireflektion.

Anbefaling af parameterfejlfindingsproces

1. Først skal du fastsætte andre parametre, gradvist justere perforeringstid og -kraft, observere mængden af ​​genereret slagge, og finde balancepunktet.

2. Registrer optimeringsparametrene og etablér procesdatabasen for forskellige materialer/tykkelser.

3. Test og verifikation: Der udføres adskillige perforeringstest på affaldsmaterialet for at bekræfte, at slaggen er reduceret inden formel opskæring.

Resumé: Hurtig kontrol af nøglepunkter

Gennem ovenstående omfattende justering kan perforeringsrester i den tykke plade reduceres betydeligt, og skærekvaliteten og effektiviteten kan forbedres. Hvis problemet fortsætter, anbefales det at kontakte udstyrsproducenten for hardwaretest eller processupport.