Was ist die Ursache dafür, dass beim Laserschneiden Schlacke anhaftet und die Düse verstopft?

Das Verstopfen der Düse durch Schlacke beim Laserschneiden ist ein häufiges Problem, das in der Regel durch ein Zusammenwirken mehrerer Faktoren verursacht wird. Im Folgenden werden die Hauptgründe und eine systematische Analyse dargestellt:

Kernargumentanalyse

1. Problem mit Hilfsgas

• Unzureichender Luftdruck: Der Gasdruck reicht nicht aus, um die Schlacke effektiv wegzublasen, wodurch die Schlacke nach oben spritzt und an der Innenwand der Düse haften bleibt.
• Unreines/falsches Gas: Beim Schneiden von Edelstahl oder Aluminium mit Druckluft, die Feuchtigkeit oder Verunreinigungen enthält, kann es leicht zu Oxidationsreaktionen und zur Bildung zähflüssiger Schlacke kommen. Beim Schneiden von Kohlenstoffstahl wird kein Sauerstoff verwendet (zur Unterstützung der Verbrennung), und beim Schneiden von Edelstahl/Aluminium wird kein hochreiner Stickstoff verwendet (zum Schutz vor Oxidation).
• Der Gasfluss ist instabil: Das Gasversorgungssystem ist undicht, die Rohrleitung ist zu lang oder das Gasdruckregelventil ist defekt.

2. Die Material- und Prozessparameter stimmen nicht überein.

Materielle Probleme:

• Die Oberfläche ist beschichtet, verrostet oder fettig.
• Ungleichmäßige Materialzusammensetzung (z. B. hoher Siliziumgehalt in Aluminiumlegierungen).
• Die Platte ist zu dick und überschreitet die Gerätegrenze.

Falsche Parametereinstellung:

• Leistung zu gering/Drehzahl zu niedrig: Unzureichende Energiezufuhr, unvollständige Verdampfung des Materials, Bildung von zähflüssiger Schlacke.
• Fokuspositionsabweichung: Der Fokus ist zu hoch oder zu niedrig, was zu einer unzureichenden Energiedichte und unzureichendem Schnitt führt.
• Falsche Perforationsparameter: Es kommt zu starken Schlackenspritzern während der Perforation, progressive Perforation oder ein Verzögerungsschutz werden nicht angewendet.

3. Zustand der Ausrüstung und der Düsen

• Beschädigung oder Verschleiß der Düse: Die Düsenöffnung vergrößert sich, verformt sich oder die Innenwand ist rau, was zu einer Störung des Luftstroms führt.
• Unzureichender Abstand zwischen Düse und Platte: Der Abstand ist entweder zu groß (Gasdiffusion) oder zu klein (Gefahr von Kollisionen und Schlackenspritzern).
• Verschmutzung des optischen Systems: Verschmutzungen der Fokussierlinse verursachen Strahldivergenz und eine Verringerung der Energiedichte.
• Ausfall des Kühlsystems: Der Laserkopf ist überhitzt, was die Strahlqualität und die Gasstabilität beeinträchtigt.

4. Umwelt- und Betriebsfaktoren

• Umgebungsstaub: Aufgrund der schlechten Luftqualität in der Werkstatt gelangt Staub mit dem Luftstrom in die Düse.
• Unangemessene Schnittfolge: kontinuierliches Schneiden von kleinen Löchern, scharfen Ecken und anderen Teilen, Wärmestau.

Systematische Untersuchung und Lösung

Schritt 1: Überprüfen Sie das Gassystem

• Verwenden Sie ein Manometer, um zu prüfen, ob der Luftdruck am Düsenauslass den Materialanforderungen entspricht (zum Beispiel sind 1,2-1,5 Bar für das Schneiden von 8 mm Kohlenstoffstahl erforderlich).
• Überprüfen Sie die Reinheit der Gasquelle: Die Reinheit des Stickstoffs muss sein≥99,99 (Schneiden von Edelstahl), und die Sauerstoffreinheit muss sein≥99,95 (Schneiden von Kohlenstoffstahl).
• Prüfen Sie, ob der Luftschlauch verbogen oder undicht ist und ob der Filter ausgetauscht werden muss.

Schritt 2: Prozessparameter optimieren

• Stellen Sie Leistung und Geschwindigkeit ein: Nutzen Sie die Tabelle mit den Materialstärkenparametern für Probeschnitte und Kalibrierung. Beispiel: Beim Schneiden von 2 mm Edelstahl beträgt die empfohlene Leistung 1500 W, die Geschwindigkeit 25 m/min und der Stickstoffdruck 1,5 bar.
• Kalibrierter Fokus: Verwenden Sie einen Fokustest mit einem Fokuscoupon, um die beste Fokusposition zu finden (normalerweise 1/3 der Materialstärke unterhalb der Materialoberfläche).
• Optimierte Perforation: Die dicke Platte wird progressiv perforiert, und die Verzögerungsblasung ist auf 0,5-1 Sekunde eingestellt.

Schritt 3: Gerätewartung

• Düse austauschen: Prüfen Sie, ob die Düsenöffnung rund ist. Es wird empfohlen, sie vor jeder Schicht zu reinigen und die Standarddüse alle 40 Stunden auszutauschen.
• Reinigen Sie das optische System: Wischen Sie die Linsen regelmäßig mit absolutem Ethanol ab (täglich prüfen).
• Kalibrieren Sie den Höhensensor: Stellen Sie sicher, dass der Abstand zwischen Düse und Platte konstant ist (üblicherweise 0,8-1,5 mm).

Schritt 4: Material- und Betriebsmanagement

• Die Oberfläche des Blechs vor dem Zuschneiden reinigen.
• Um zu vermeiden, dass beim Programmieren direkt im Material Lichtbögen entstehen, sollten Sie Zuleitungen verwenden.
• Verwenden Sie Antireflexbeschichtungen oder spezielle Schneidköpfe für stark reflektierende Materialien (wie Kupfer und Aluminium).

Liste der Präventivmaßnahmen

1. Tägliche Überprüfung: Gasdruck, Linsenreinheit, Düsenverschleiß.

2. Wöchentliche Wartung:Reinigen Sie den Luftfilter und kalibrieren Sie die Höhe des Schneidkopfes.

3. Parameterverwaltung: Erstellen Sie eine Datenbank mit Materialparametern und führen Sie Probeschnitte zur Überprüfung durch, bevor Sie dicke Platten zuschneiden.

4. Umweltkontrolle: Die Werkstatt ist mit einer Staubabsaugungsanlage ausgestattet, um eine stabile Temperatur und Luftfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten (Temperatur 25±5 ℃, relative Luftfeuchtigkeit <60%).

Schnelle Notfallbehandlung

Falls ein Knebelvorfall aufgetreten ist:

• 1. Den Schneidevorgang sofort unterbrechen und die Düse reinigen.
• 2. Überprüfen Sie die Qualität des Schlitzes: Wenn der Schnitt rau ist und Schlacke vorhanden ist, passen Sie die Parameter an, bevor Sie fortfahren.
• 3. Eine kurze Zeit kann für eine spezielle Nadelreinigung verwendet werden, ernsthaft ist es, die Düse auszutauschen und die Linse zu überprüfen.

Durch die oben beschriebene systematische Untersuchung lassen sich über 90 % der Probleme mit festsitzender Schlacke und Verstopfungen lösen. Entscheidend ist die Aufrechterhaltung der Anlagenstabilität, der Gasreinheit und der Parameterübereinstimmung. Es wird empfohlen, ein vorbeugendes Wartungsprotokoll zu führen, um Ausfälle von vornherein zu vermeiden.