Lösungen für verbrannte und vergilbende Kanten beim Metall-Laserschneiden

Verbrannte Schnittkanten und ungewöhnliches Glühen (meist in Form von Funken oder glühender Schlacke unter dem Schnitt) sind häufige Probleme beim Laserschneiden von Metall. Sie deuten in der Regel auf instabile Schneidprozesse oder zu hohen Energieeintrag hin, was zu Überhitzung und Schmelzen führt. Nachfolgend finden Sie eine vereinfachte Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Diagnose und Behebung des Problems.
I. Hauptursachen
Verbrannte Ränder und ungewöhnliches Glühen entstehen durch zu hohe Wärmezufuhr oder unzureichende Wärmeabfuhr. Zu den spezifischen Ursachen gehören:

1. Gasprobleme (am häufigsten)

• Unzureichender Gasdruck: Die Hilfsgase (O₂, N₂, Luft) können das geschmolzene Metall nicht schnell genug abführen, was zu Schlackenbildung und anhaltendem Brennen führt.
• Geringe Gasreinheit: Verunreinigter Stickstoff (z. B. mit Sauerstoff) löst bei Edelstahl/Aluminium Oxidation aus, was zu zusätzlicher Hitze und Verbrennung führt.
• Falsches Gas: Verwenden Sie O₂ für Kohlenstoffstahl (fördert die Verbrennung) und hochreines N₂ für Edelstahl (verhindert Oxidation).

2. Prozessparameterfehler

• Zu hohe Laserleistung: Führt zum Überschmelzen der Materialien.
• Langsame Schnittgeschwindigkeit: Verlängert die Laserbelichtung und führt zu Wärmestau.
• Falsche Fokusposition: Verringert die Energiedichte, verbreitert die Schnitte und vergrößert die Wärmeeinflusszone.
• Probleme mit der Düse: Eine unpassende Düsengröße, eine falsche Höhe oder eine Beschädigung der Düse beeinträchtigen den Gasfluss.

3. Probleme mit Ausrüstung/Verbrauchsmaterialien

• Verschmutzte Linsen (Schutz-/Fokussierlinsen): Reduzieren die Laserenergie, was den Einsatz höherer Leistung erzwingt (verschlimmert Verbrennungen).
• Falsch ausgerichtete Düse: Der Gasstrom ist ungleichmäßig, wodurch die Schlacke nicht effektiv entfernt werden kann.

4. Wesentliche Fragen

• Öl, Rost oder Beschichtungen auf Materialoberflächen: Verbrennen beim Schneiden und erzeugen zusätzliche Hitze.
• Materialzusammensetzung: Metalle mit hohem Reflexionsvermögen/hoher Wärmeleitfähigkeit (Al, Cu) erfordern spezifische Parametereinstellungen.

II. Schritt-für-Schritt-Lösungen
Gehen Sie bei der Fehlerbehebung folgendermaßen vor (beginnen Sie mit den einfachsten und häufigsten Problemen):

Schritt 1:Gaseinstellungen prüfen und optimieren (Höchste Priorität)
1. Gasdruck

• Kohlenstoffstahl (O₂): Gemäß den Empfehlungen des Herstellers einstellen (unzureichender Druck führt oft zu Verbrennungen).
• Edelstahl/Aluminium (N₂/Ar): Druck auf 1,0–2,0 MPa (oder höher, abhängig von der Dicke) erhöhen – hoher Druck ist entscheidend für das Entfernen des geschmolzenen Metalls.
• Gasleitungen prüfen: Auf Lecks, Verstopfungen oder niedrigen Flaschendruck achten.

2. Gasreinheit und -art

• Edelstahl: Verwenden Sie N₂ mit einer Reinheit von ≥99,9%.
• Kohlenstoffstahl: Industriellen Sauerstoff verwenden.
• Aluminium: Verwenden Sie hochreines N₂ oder Druckluft.

3. Düsenwartung

• Wählen Sie die richtige Größe: Dickere Materialien benötigen größere Düsen (z. B. φ2,0 mm/φ3,0 mm).
• Durch eine neue, unbeschädigte Düse ersetzen (alte Düsen können verformte Öffnungen aufweisen).
• Höhe kalibrieren: Stellen Sie einen Abstand von 0,5–1,5 mm zur Materialoberfläche sicher (verwenden Sie gegebenenfalls die automatische Kalibrierung).

Schritt 2:Schnittparameter optimieren
1. Schnittgeschwindigkeit:Erhöhen Sie die Drehzahl (innerhalb eines Bereichs, der ein vollständiges Durchdringen gewährleistet), um den Wärmeeintrag zu reduzieren. Vermeiden Sie zu hohe Drehzahlen (führt zu unvollständigen Schnitten).
2. Laserleistung:Die Leistung etwas reduzieren (mit Geschwindigkeitsanpassungen ausgleichen).
3. Fokusposition:

• -Empfohlene Positionen (nach Material/Dicke) entnehmen Sie bitte der Bedienungsanleitung des Geräts.
• Testpositionen (-2 mm bis +2 mm), um diejenige mit dem glattesten, schlackenfreien Schnitt zu finden.

4. Pulsmodus:Bei dünnen Metallen oder Überhitzungsproblemen sollte vom kontinuierlichen Laserbetrieb auf den Pulsmodus umgeschaltet werden (ermöglicht kurze Abkühlintervalle).
Schritt 3:Ausrüstung prüfen

• Linsen reinigen: Schutz-/Fokuslinsen regelmäßig reinigen; beschädigte Linsen ersetzen.
• Überprüfung der Strahlausrichtung: Lassen Sie Fachleute überprüfen, ob der Laserstrahl mittig aus der Düse austritt (bei Fehlausrichtung ist eine Kalibrierung erforderlich).

Schritt 4:Materialien vorbereiten
Vor dem Schneiden müssen Öl, Rost oder Beschichtungen von den Materialoberflächen entfernt werden.
Checkliste zur schnellen Fehlerbehebung
1. Erste Priorität (Gas)

• Ist der Gasdruck ausreichend? (N₂-Druck für Edelstahl erhöhen!)
• Wird das richtige Gas verwendet? (O₂ für Kohlenstoffstahl, hochreines N₂ für Edelstahl)
• Ist die Düse neu/unbeschädigt? Ist die Höhenkalibrierung korrekt?

2. Zweite Priorität (Parameter)

• Ist die Schnittgeschwindigkeit zu niedrig? (Versuchen Sie, sie zu erhöhen.)
• Ist die Laserleistung zu hoch? (Versuchen Sie, sie zu verringern.)
• Ist die Fokusposition korrekt? (Testpositionen)
• Kann der Pulsmodus verwendet werden?

3. Dritte Priorität (Ausrüstung/Materialien)

• Sind die Linsen sauber?
• Ist die Materialoberfläche sauber?

Die meisten Probleme mit verbrannten Kanten lassen sich mit den oben genannten Schritten beheben. Sollten die Probleme weiterhin bestehen, wenden Sie sich bitte an den Hersteller Ihres Geräts, um material- bzw. gerätespezifische Unterstützung zu erhalten.