Laserskærende færdigheder i lyse overflader

Brugen af ​​en fiberlaserskæremaskine til at skære blanke overfladematerialer (såsom spejlblankt rustfrit stål, højglansaluminium, kobber, messing osv.) har grundlæggende forskelle og store fordele i forhold til brugen af ​​en traditionel CO₂-laser, men det kræver også særlige færdigheder for at opnå de bedste resultater og sikre sikkerheden.

Kerneprincip: Fiberlaserens bølgelængde er 1,06 mikron, og absorptionshastigheden for metalmaterialer er meget højere end for CO₂-lasere med 10,6 mikron.Det betyder, at fiberlaseren er mindre tilbøjelig til at blive reflekteret, energiudnyttelseseffektiviteten er højere, og risikoen for refleksionsskader på udstyret reduceres betydeligt. Men det betyder ikke, at der ikke er nogen udfordringer.

Følgende er de lyse overfladeskæringsteknikker, der er specielt designet til fiberlaserskæremaskiner:

Kernefordele og lokaler

Først og fremmest er det tydeligt, at moderne fiberlaserskæremaskiner for det mest almindelige lyse overflade 304 rustfrit stål normalt kan skære direkte uden kompliceret forbehandling som CO₂-laser, og risikoen for refleksion er ekstremt lav. Vanskeligheden ligger primært i, hvordan man opnår en "fejlfri" skæreoverflade for at forhindre ridser og oxidation i overfladen.

Nøglefærdigheder og parameteroptimering

1. Gasvalg og trykregulering (det mest kritiske)

• Skæring med nitrogen/højrenhedsnitrogen
• Formål: At opnå en blank overfladeskærkant uden oxidation, sølvhvid eller naturlig farve.
• Trykkrav: Der kræves et meget højt lufttryk (normalt > 1,2 MPa eller endnu højere). Højtryksnitrogen kan hurtigt blæse det smeltede metal væk for at forhindre dets oxidation på skærefladen og misfarvning, samtidig med at skæresømmen afkøles.
• Renhedskrav: Brug nitrogen med en renhed på 99,99 % eller højere for at undgå ilturenheder, der får den skårne overflade til at oxidere og blive gul og sort.
• Iltskæring:
• Kun anvendelig til opnåelse af skærehastighed, og tag ikke hensyn til det sorte oxidlag på skæreoverfladen. De anvendes generelt ikke til emner, der skal opretholde et "blankt overflade"-udseende.

2. Dysevalg og højdekontrol

• Brug dobbeltlags-/blandingsdyse: Dobbeltlagsdyser (såsom HighSpeed- og LowSpeed-dyser) kan danne en mere stabil og samlet luftstrøm, hvilket giver en stærkere slaggefjerningsevne og er særligt velegnede til højtryks-nitrogenblank overfladeskæring.
• Dyseåbning: Afhængigt af valget af tyk plade skal der normalt bruges en lidt større åbning (f.eks. φ2.0, φ3.0) for at sikre tilstrækkelig luftstrøm.
• Fokusposition: Prøv at justere fokus lidt ned (dybere ned i arket) for at få et mere lodret og jævnt snit.
• Klippehøjde: Oprethold en konstant og præcis sporingshøjde for at sikre en stabil luftstrøm.

3. Laserparameteroptimering

• Effekt: Brug af højere effekt med høj hastighed kan reducere den varmepåvirkede zone og undgå overdreven smeltning eller gulfarvning af skærkanten.
• Frekvens: Forøgelse af pulsfrekvensen (f.eks. 500-1000 Hz eller højere) kan gøre skærelinjen mere fin og glat.
• Driftscyklus: Juster den passende driftscyklus under forudsætning af at sikre stabilitet i skæringen for at finde de bedste parametre for finish.
• Skærehastighed: Hvis du vil sikre gennemskæring, skal du forsøge at bruge en hurtigere skærehastighed for at reducere varmeophobning.

4. Fokusstyring

• En fokustest blev udført for at finde den bedste fokusposition for det lyse overflademateriale og tykkelsen. Normalt hjælper et let negativt fokus (laserfokus er inde i pladen) med at opnå et bedre lodret snit.

Særlige overvejelser for forskellige blanke materialer

spejl rustfrit stål:

• Den første beskyttende overflade: brugen af ​​en specialbeskyttelsesfilm af høj kvalitet til laserskæring! Dette er den mest effektive måde at forhindre sprøjt, der genereres under skæring, og at maskinbordets overflade ridser spejloverfladen.
• Efter skæring kan beskyttelsesfilmen nemt rives af for at få en glat overflade.

Aluminium og aluminiumlegeringer (især højglans):

• Reflektionsrisiko: Reflektionsevnen af ​​rent aluminium og højsiliciumaluminium er stadig høj. Selvom risikoen er lavere end CO₂, skal ultrahøjtydende fiberlasere (f.eks. 10.000 watt eller mere) stadig være opmærksomme på den mulige påvirkning af tilbagerefleksioner på fiberhovedets indre komponenter under skæring.
• Parametre: Aluminium leder varme hurtigt, kræver højere peakeffekt og hurtigere hastighed. Brug nitrogen med høj renhed, og det kan være nødvendigt at tilsætte en lille mængde argon for at opnå en lysere sektion.
• Slaggehængning: Aluminiumskæring er let at producere bundslaggehængning, hvilket skal overvindes ved at optimere lufttryk og fokus.

kobber og messing:

• Høj reflektionsevne: Rent kobber (kobber) er et af de mest reflekterende metaller og er også en risiko for fiberlasere. Start altid testen med lav effekt.
• Absorptionsproblem: En grøn fiberlaser (bølgelængde 515 nm) kan anvendes. Kobber har en meget høj absorptionshastighed for grønt lys. Det er et ideelt valg til at skære kobber, men udstyret er dyrt.
• Messing: Zink, der dannes zinkdamp under skæring, og sektionen bliver let sort. Højtryksnitrogen er påkrævet, og parametrene er optimerede.

Sikkerheds- og driftsanbefalinger

1. Første test:For meget reflekterende materialer (rent kobber, rent aluminium) kan skrot først anvendes, når der skæres for første gang, og det kan testes ved en lavere effekt for at observere skæretilstanden og maskinens feedback.

2. Udstyrsinspektion:Sørg for, at laserhovedet på din fiberlaserskæremaskine er udstyret med en antirefleksionsbeskyttelsesenhed (f.eks. en tilbagerefleksionsisolator). De fleste moderne fiberoptiske maskiner med mellem- til høj effekt leveres som standard.

3. Rengøring og vedligeholdelse:

• Rengør materialets overflade med olie inden skæring.
• Kontroller og rengør dysen regelmæssigt, og beskyt linsen. Højtryksgassen under skæring af blanke overflader kan lettere ophobe støv og sætte sig fast på linsen.

4.Prøveskæring og parameterbibliotek:Etabler et "bibliotek med parametre for skæring af lyse overflader" til forskellige materialer, forskellige tykkelser og forskellige overfladekrav, og udfør verifikation af prøveskæring i lille skala, hver gang materialet udskiftes.

Opsummerende punkter

Konklusion:For fiberlasere har kernen i at skære i blanke overfladematerialer ændret sig fra "hvordan man forhindrer refleksionsskader" til "hvordan man optimerer processen for at opnå en perfekt skæreoverflade og beskytte materialets udseende". Gennem kombinationen af ​​"fin parameterjustering af beskyttelse af højrenhedsnitrogen-højtryks-skæreoverfladefilm" kan blanke emner af høj kvalitet bearbejdes stabilt og effektivt.