Problemer, der kan opstå ved laserskæring af plader

Ved laserskæring er der problemer som aflejringer i bunden af ​​emnet, folder i den nederste ende af skærefladen, overbrænding af rette vinkler/skarpe hjørner og ru skæreflade. I det følgende vil vi systematisk undersøge årsagerne til og løsningerne på disse problemer.

Oversigt over fejlfinding af centrale problemer

Problem 1: aflejringer i bunden af ​​emnet (hængende slagge)

Årsagsanalyse: Efter at laseren har smeltet materialet, lykkes det ikke at blive blæst væk fra bunden af ​​snittet af hjælpegassen i tide og fuldstændigt, hvorved der kondenseres og dannes hængende slagge. Dette er i bund og grund et spørgsmål om energi- og gasbalance.

Løsning:

1. Optimer gasparametre:

• Tryk; For rustfrit stål, aluminiumlegering osv., når nitrogen anvendes som en højrens hjælpegas, skal trykket være højt nok (f.eks. 1,6 MPa eller mere) til at opnå oxidationsfri skæring og fjerne slagge. Når ilt anvendes til kulstofstål, skal trykket være moderat. For højt vil intensivere reaktionen og danne grov slagge.
• Renhed og type: For at sikre, at gassens renhed (især nitrogen kræver mere end 99,9%), skal iltens renhed også være mere end 99,5%.

2. Kalibrer strålefokus:

• Afvigelsen i fokuspositionen er den mest almindelige årsag. Foretag en fokuskalibrering, og prøv at finjustere fokuspositionen op og ned. Generelt hjælper det at sænke fokus en smule (dybt inde i materialet) med at forbedre bundsnitkvaliteten.

3. Juster effekt og hastighed

• For høj hastighed eller for lav effekt vil føre til gennemskæring og dannelse af blød hængende slagge; for lav hastighed eller for høj effekt vil føre til oversmeltning og dannelse af hård og sprød hængende slagge. Det er nødvendigt at finde den bedste effekt-hastighedskombination, der matcher pladens tykkelse.

4. Kontroller og udskift dysen:

• Brug af beskadigede, deformerede eller uensartede dyser kan forstyrre luftstrømmen. Kontroller, om dysens midterhul er afrundet, og vælg en dyse med den passende diameter i henhold til pladens tykkelse (normalt stor diameter til tykke plader og lille diameter til tynde plader).

Problem 2: Klip nedre læg (striber/overbrænding)

Årsagsanalyse: Dette er et typisk overbrændingsfænomen. På grund af for stor varmetilførsel smelter materialet for meget eller fordamper endda, hvilket danner ru, rynkelignende striber i den nederste halvdel af skæresektionen.

Løsning:

• Primær justering: Øg skærehastigheden. For lav hastighed er hovedårsagen. Forøgelse af hastigheden kan reducere laserens tidsmæssige rolle i enhedsarealet for at undgå varmeophobning.
• Reducer laserens effekt. Hvis hastigheden ikke længere kan øges, eller hvis løftningen fører til et gennembrud, skal effekten reduceres tilsvarende for at reducere den samlede varmetilførsel.
• Juster fokuspositionen. Prøv at sænke fokuspositionen en smule for at koncentrere energien mere og reducere den varmepåvirkede zone.
• Kontroller og reducer hjælpegastrykket. Især når der anvendes ilt til skæring af kulstofstål, vil et for højt ilttryk forværre oxidationsreaktionen som et "forbrændingsforbedrer" og generere for meget varme. Korrekt sænkning af lufttrykket kan have uventede virkninger.

Problem 3: Retvinklet/skarp forbrænding

Årsagsanalyse: Laserskærehovedets hastighed er stabil, når man går i en lige linje, men når man skærer i en ret vinkel eller en skarp vinkel, skal det decelerere, dreje og accelerere igen. Hastighedsfaldet i hjørnet får laserens opholdstid til at blive længere, og varmen akkumuleres kraftigt, hvorved det skarpe hjørne ablateres.

Løsning:

1. Brug overgangen med afrundede hjørner (den mest effektive metode):

• I tegningsfasen ændres det skarpe hjørne til et lille afrundet hjørne (R-hjørne). Selv en lille afrundet bevægelse med en radius på 0,5 mm kan gøre skærehovedets overgang jævn, undgå drastiske hastighedsændringer og effektivt forhindre overbrænding.

2. Brug hjørneprocesfunktionen (funktion til lyse hjørner):

• Moderne laserskæresystemer leveres med en "hjørnekraftstyring" eller "lyst hjørne"-funktion. Denne funktion kan:
• Når et hjørne detekteres, reduceres lasereffekten automatisk.
• Eller brug segmenteret skæring, sluk kortvarigt for laseren i hjørnet, og skær i to segmenter.
• Se venligst manualen til dit enheds operativsystem for at aktivere og foretage fejlfinding af denne funktion.

3. Reducer skærehastigheden i hjørnet:

• I procesparametertabellen er hjørnets skærehastighed indstillet separat for at gøre den lavere end den lineære hastighed, men dette skal bruges i forbindelse med effektreduktion.

Problem 4: ru skæreflade (lodret fiberretning)

Årsagsanalyse: Skærefladen fremstår tydelig, ikke glatte lodrette striber, normalt på grund af energistabilitet eller parameteruoverensstemmelse, hvilket resulterer i ujævn smeltetilstand af materialet.

Løsning:

• Sørg for, at fokuspositionen er præcis og stabil: Dette er den mest kritiske faktor for at opnå en glat skæreflade. En lille ændring i fokus vil føre til en enorm forskel i tværsnitslinjerne. Rengør og kalibrer fokuseringslinsen for at sikre, at fokus er stabilt.
• Brug hjælpegas med høj renhed: Urenheder i gassen kan forstyrre strømmen og afkølingen af ​​det smeltede metal, hvilket resulterer i ru sektioner.
• Optimer skærehastigheden: Ustabil hastighed eller forkert indstilling vil få det smeltede metal til at danne ujævne striber under afkølingsprocessen. Find en stabil hastighed, der producerer kontinuerlige, glatte spåner.

Kontroller udstyrets stabilitet:

• Er føringsskinnen glat? Udstyrets vibrationer vil blive direkte reflekteret på skærefladen.
• Er dysen koaksial med strålen? Luftstrømning med forskellige akser kan forårsage asymmetri og ruhed i sektionen.
• Er de optiske linser rene eller beskadigede? Forurenede linser kan sprede laserenergi, hvilket resulterer i svage snit og ru snit.

Generel tjekliste for fundamenter

Før du foretager fine parameterjusteringer, skal du sørge for at udføre følgende grundlæggende kontroller:

1. Optisk linse:Kontroller, om fokuseringslinsen og beskyttelseslinsen er rene, ikke forurenede, ikke vandpletter eller beskadigede.

2. Dysejustering:Sørg for, at laserstrålen passerer perfekt fra midten af ​​dysen.

3. Gas og gaskredsløb:Bekræft, at der ikke er nogen lækage i gaskredsløbet, og at gastypen og renheden er korrekte.

4. materiale:for at sikre, at pladens overflade er ren, uden oxidlag, olie og ensartet materiale.

Resumé og anbefalinger

Laserskæring er en præcis proces med synergi på tværs af flere parametre. Nøglen til at løse problemet er at "kun ændre én variabel ad gangen" og føre optegnelser for at finde den egentlige årsag til problemet.