Προβλήματα που μπορεί να προκύψουν κατά την κοπή πλακών με λέιζερ

Στην κοπή με λέιζερ, υπάρχουν προβλήματα όπως η συσσώρευση αφρού στο κάτω μέρος του τεμαχίου εργασίας, οι πτυχώσεις στο κάτω άκρο της επιφάνειας κοπής, η υπερβολική καύση ορθών γωνιών/αιχμηρών γωνιών και η τραχιά επιφάνεια κοπής. Τα παρακάτω θα αναλύσουν συστηματικά τις αιτίες και τις λύσεις αυτών των προβλημάτων.

Επισκόπηση αντιμετώπισης βασικών προβλημάτων

Πρόβλημα 1: αφρός στο κάτω μέρος του τεμαχίου εργασίας (κρεμαστή σκωρία)

Ανάλυση αιτίας: αφού το λέιζερ λιώσει το υλικό, αυτό δεν απομακρύνεται εγκαίρως και πλήρως από το κάτω μέρος της τομής από το βοηθητικό αέριο, με αποτέλεσμα να συμπυκνώνεται και να σχηματίζεται αιωρούμενη σκωρία. Αυτό είναι ουσιαστικά θέμα ισορροπίας ενέργειας και αερίου.

Διάλυμα:

1. Βελτιστοποίηση παραμέτρων αερίου:

• Πίεση. Για ανοξείδωτο χάλυβα, κράμα αλουμινίου κ.λπ., όταν χρησιμοποιείται άζωτο ως βοηθητικό αέριο υψηλής καθαρότητας, η πίεση πρέπει να είναι αρκετά υψηλή (για παράδειγμα, 1,6 MPa ή περισσότερο) για να επιτευχθεί κοπή χωρίς οξείδωση και απομάκρυνση της σκωρίας. Όταν χρησιμοποιείται οξυγόνο για ανθρακούχο χάλυβα, η πίεση πρέπει να είναι μέτρια, καθώς η πολύ υψηλή πίεση θα εντείνει την αντίδραση για τον σχηματισμό τραχιάς σκωρίας.
• Καθαρότητα και τύπος: για να διασφαλιστεί ότι η καθαρότητα του αερίου (ειδικά το άζωτο απαιτεί περισσότερο από 99,9%), η καθαρότητα του οξυγόνου πρέπει επίσης να είναι μεγαλύτερη από 99,5%.

2. Βαθμονόμηση εστίασης δέσμης:

• Η απόκλιση της θέσης εστίασης είναι η πιο συνηθισμένη αιτία. Πραγματοποιήστε μια βαθμονόμηση εστίασης και προσπαθήστε να ρυθμίσετε με ακρίβεια τη θέση εστίασης προς τα πάνω και προς τα κάτω. Γενικά, η ελαφρά μείωση της εστίασης (βαθιά μέσα στο υλικό) βοηθά στη βελτίωση της ποιότητας κοπής από κάτω.

3. Ρυθμίστε την ισχύ και την ταχύτητα

• Η πολύ υψηλή ταχύτητα ή η πολύ χαμηλή ισχύς θα οδηγήσει σε κοπή και σχηματισμό μαλακής σκωρίας. Η πολύ χαμηλή ταχύτητα ή η πολύ υψηλή ισχύς θα οδηγήσει σε υπερβολική τήξη και σχηματισμό σκληρής και εύθραυστης σκωρίας. Είναι απαραίτητο να βρεθεί ο καλύτερος συνδυασμός ισχύος-ταχύτητας που να ταιριάζει με το πάχος του φύλλου.

4. Ελέγξτε και αντικαταστήστε το ακροφύσιο:

• Η χρήση κατεστραμμένων, παραμορφωμένων ή ακατάλληλων ακροφυσίων μπορεί να διαταράξει τη ροή του αέρα. Ελέγξτε αν η κεντρική οπή του ακροφυσίου είναι στρογγυλεμένη και επιλέξτε το ακροφύσιο με την κατάλληλη διάμετρο ανάλογα με το πάχος της πλάκας (συνήθως μεγάλη διάμετρος για χοντρή πλάκα και μικρή διάμετρος για λεπτή πλάκα).

Πρόβλημα 2: Κόψτε τις κάτω πτυχώσεις (ρίγες/υπερβολικό καψίματα)

Ανάλυση αιτιολογίας: Πρόκειται για ένα τυπικό φαινόμενο υπερβολικής καύσης. Λόγω της υπερβολικής εισροής θερμότητας, το υλικό λιώνει υπερβολικά ή ακόμα και εξατμίζεται, σχηματίζοντας τραχιές, ρυτιδωτές ρίγες στο κάτω μισό του τμήματος κοπής.

Διάλυμα:

• Κύρια ρύθμιση: Αυξήστε την ταχύτητα κοπής. Η ταχύτητα είναι πολύ χαμηλή, η βελτίωση της ταχύτητας μπορεί να μειώσει τον ρόλο του λέιζερ στην περιοχή μονάδας του χρόνου, για να αποφευχθεί η συσσώρευση θερμότητας.
• Μειώστε την ισχύ του λέιζερ. Εάν η ταχύτητα δεν μπορεί πλέον να αυξηθεί ή η ανύψωση οδηγεί σε κοπή, η ισχύς θα πρέπει να μειωθεί κατάλληλα για να μειωθεί η συνολική εισερχόμενη θερμότητα.
• Προσαρμόστε τη θέση εστίασης. Προσπαθήστε να χαμηλώσετε λίγο τη θέση εστίασης για να συγκεντρώσετε την ενέργεια και να μειώσετε τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.
• Ελέγξτε και μειώστε την πίεση του βοηθητικού αερίου. Ειδικά όταν χρησιμοποιείται οξυγόνο στην κοπή ανθρακούχου χάλυβα, η πολύ υψηλή πίεση οξυγόνου θα επιδεινώσει την αντίδραση οξείδωσης όπως ένα «βελτιωτικό καύσης» και θα παράγει υπερβολική θερμότητα. Η σωστή μείωση της πίεσης του αέρα μπορεί να έχει απρόβλεπτες επιπτώσεις.

Πρόβλημα 3: Ορθή γωνία/Αιχμηρό κάψιμο

Ανάλυση αιτιολόγησης: Η ταχύτητα της κεφαλής κοπής λέιζερ είναι σταθερή όταν περπατάτε σε ευθεία γραμμή, αλλά όταν κόβετε σε ορθή ή οξεία γωνία, πρέπει να επιβραδύνει, να στρίψει και να επιταχύνει ξανά. Η πτώση της ταχύτητας στη γωνία προκαλεί παράταση του χρόνου παραμονής του λέιζερ και η θερμότητα συσσωρεύεται απότομα, με αποτέλεσμα να αφαιρείται η οξεία γωνία.

Διάλυμα:

1. Χρησιμοποιήστε τη μετάβαση με στρογγυλεμένες γωνίες (η πιο αποτελεσματική μέθοδος):

• Στο στάδιο του σχεδιασμού, η αιχμηρή γωνία αλλάζει σε μια μικρή στρογγυλεμένη γωνία (γωνία R). Ακόμα και ένα μικρό φιλέτο με ακτίνα 0,5 mm μπορεί να κάνει την μετάβαση της κεφαλής κοπής ομαλή, να αποφύγει δραστικές αλλαγές στην ταχύτητα και να αποτρέψει αποτελεσματικά την υπερβολική καύση.

2. Χρησιμοποιήστε τη συνάρτηση επεξεργασίας γωνίας (λειτουργία φωτεινής γωνίας):

• Τα σύγχρονα συστήματα κοπής με λέιζερ διαθέτουν λειτουργία «ελέγχου ισχύος γωνίας» ή «φωτεινής γωνίας». Αυτή η λειτουργία μπορεί να:
• Όταν εντοπιστεί μια γωνία, η ισχύς του λέιζερ μειώνεται αυτόματα.
• Ή χρησιμοποιήστε τμηματική κοπή, απενεργοποιήστε για λίγο το λέιζερ στη γωνία και κόψτε σε δύο τμήματα.
• Συμβουλευτείτε το εγχειρίδιο του λειτουργικού συστήματος της συσκευής σας για να ενεργοποιήσετε και να εντοπίσετε σφάλματα σε αυτήν τη λειτουργία.

3. Μειώστε την ταχύτητα κοπής στη γωνία:

• Στον πίνακα παραμέτρων διεργασίας, η ταχύτητα κοπής της γωνίας ορίζεται ξεχωριστά ώστε να είναι χαμηλότερη από τη γραμμική ταχύτητα, αλλά αυτό πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη μείωση ισχύος.

Πρόβλημα 4: τραχιά επιφάνεια κοπής (κάθετοι κόκκοι)

Ανάλυση αιτιολογίας: η επιφάνεια κοπής φαίνεται εμφανής, όχι λείες κάθετες ρίγες, συνήθως λόγω ενεργειακής αστάθειας ή αναντιστοιχίας παραμέτρων, με αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη κατάσταση τήξης του υλικού.

Διάλυμα:

• Βεβαιωθείτε ότι η θέση εστίασης είναι ακριβής και σταθερή: Αυτός είναι ο πιο κρίσιμος παράγοντας για να επιτευχθεί μια ομαλή επιφάνεια κοπής. Μια μικρή αλλαγή στην εστίαση θα οδηγήσει σε τεράστια διαφορά στις γραμμές διατομής. Καθαρίστε και βαθμονομήστε τον φακό εστίασης για να βεβαιωθείτε ότι η εστίαση είναι σταθερή.
• Χρησιμοποιήστε βοηθητικό αέριο υψηλής καθαρότητας: Οι ακαθαρσίες στο αέριο μπορούν να επηρεάσουν τη ροή και τη διαδικασία ψύξης του τηγμένου μετάλλου, με αποτέλεσμα τραχιές τομές.
• Βελτιστοποιήστε την ταχύτητα κοπής: Η ασταθής ταχύτητα ή η ακατάλληλη ρύθμιση θα προκαλέσει το σχηματισμό ανομοιόμορφων λωρίδων στο τηγμένο μέταλλο κατά τη διαδικασία ψύξης. Βρείτε μια σταθερή ταχύτητα που παράγει συνεχή, λεία θραύσματα.

Ελέγξτε τη σταθερότητα του εξοπλισμού:

• Είναι η οδηγός λεία; Η δόνηση του εξοπλισμού θα ανακλάται άμεσα στην επιφάνεια κοπής.
• Είναι το ακροφύσιο ομοαξονικό με τη δοκό; Η ροή αέρα διαφορετικών αξόνων μπορεί να προκαλέσει ασυμμετρία και τραχύτητα διατομής.
• Είναι οι οπτικοί φακοί καθαροί ή κατεστραμμένοι; Οι μολυσμένοι φακοί μπορούν να σκεδάσουν την ενέργεια λέιζερ, με αποτέλεσμα αδύναμες τομές και τραχιές τομές.

Γενική Λίστα Ελέγχου Ιδρύματος

Πριν κάνετε οποιεσδήποτε μικρορυθμίσεις παραμέτρων, φροντίστε να εκτελέσετε τους ακόλουθους βασικούς ελέγχους:

1. Οπτικός φακός:Ελέγξτε αν ο φακός εστίασης και ο προστατευτικός φακός είναι καθαροί, χωρίς ρύπανση, χωρίς λεκέδες νερού, χωρίς ζημιά.

2. Ευθυγράμμιση ακροφυσίου:Βεβαιωθείτε ότι η δέσμη λέιζερ διέρχεται τέλεια από το κέντρο του ακροφυσίου.

3. Αέριο και κύκλωμα αερίου:Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει διαρροή στο κύκλωμα αερίου και ότι ο τύπος και η καθαρότητα του αερίου είναι σωστά.

4. υλικό:για να διασφαλιστεί ότι η επιφάνεια της πλάκας είναι καθαρή, χωρίς στρώμα οξειδίου, λάδι και ομοιόμορφο υλικό.

Σύνοψη και Συστάσεις

Η κοπή με λέιζερ είναι μια ακριβής διαδικασία με συνέργεια πολλαπλών παραμέτρων. Το κλειδί για την επίλυση του προβλήματος είναι η «αλλαγή μόνο μίας μεταβλητής κάθε φορά» και η τήρηση αρχείων για τον εντοπισμό της βασικής αιτίας του προβλήματος.