Η σχέση μεταξύ της εστίασης κοπής με λέιζερ και των γρεζιών

Η εστιακή θέση στην κοπή με λέιζερ έχει άμεση και ντετερμινιστική σχέση με τον σχηματισμό γρεζιών.Με λίγα λόγια, η εστιακή θέση επηρεάζει άμεσα την κατανομή ενέργειας της δέσμης μέσα στο υλικό, καθορίζοντας έτσι την ποιότητα της εγκοπής, την αποτελεσματικότητα της αποβολής του τηγμένου υλικού και το εάν τελικά σχηματίζονται γρέζια.Οι σχέσεις περιγράφονται λεπτομερώς παρακάτω.

Βασική Αρχή: Πώς η εστιακή θέση επηρεάζει τη διαδικασία κοπής

Η αρχή της κοπής με λέιζερ είναι η ακτινοβόληση του τεμαχίου εργασίας με μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, προκαλώντας την ταχεία τήξη ή εξάτμισή του, ενώ παράλληλα辅助αέριο (όπως οξυγόνο ή άζωτο) φυσάει μακριά το λιωμένο υλικό για να σχηματίσει την κοπή.

Εστίαση: Το σημείο όπου η ενέργεια της δέσμης λέιζερ είναι η μεγαλύτερη συγκέντρωση και το μέγεθος της κηλίδας της είναι το μικρότερο.

Θέση εστίασης: αναφέρεται στη θέση του εστιακού σημείου σε σχέση με την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Χωρίζεται σε τρεις περιπτώσεις:

1. Θετική αποεστίαση: Το σημείο εστίασης βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας.

2. Αρνητική αποεστίαση: Το σημείο εστίασης βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας.

3. Μηδενική αποεστίαση: Το σημείο εστίασης βρίσκεται ακριβώς στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας.

Συγκεκριμένη σχέση μεταξύ θέσης εστίασης και γδαρσίματος

Η φύση του γλειφιτζουριού είναι ότι το υπολειμματικό τήγμα, το οποίο δεν έχει απομακρυνθεί πλήρως από το φύσημα, επαναστερεοποιείται στο κάτω μέρος της κοπής. Η θέση εστίασης επηρεάζει το γλειφιτζούρι κυρίως επηρεάζοντας το σχήμα της κοπής και τη δύναμη ροής του αέρα.

1. είναι εκτός εστίασης (εστιάστε στο τεμάχιο εργασίας)

• Κατανομή ενέργειας: Αφού η δέσμη εισέλθει στο υλικό, αποκλίνει και η πυκνότητα ενέργειας μειώνεται σταδιακά από πάνω προς τα κάτω. Η ενέργεια είναι ισχυρότερη στην άνω επιφάνεια και ασθενέστερη στην κάτω επιφάνεια.
• Σχήμα τομής: εύκολο να σχηματιστεί μια τομή σε σχήμα V με φαρδύ άνω μέρος και στενό κάτω μέρος.

Επίδραση στο γδάρσιμο:

• Λόγω ανεπαρκούς ενέργειας στον πυθμένα, ο πυθμένας του υλικού δεν μπορεί να λιώσει ή να αεριοποιηθεί πλήρως.
• Ο ρυθμός ροής του βοηθητικού αερίου επιταχύνεται στον στενό πυθμένα, αλλά η δύναμη εμφύσησης μπορεί να μην είναι επαρκής για να απογυμνώσει πλήρως και να απομακρύνει το ιξώδες τήγμα.

Αποτελέσματα: Είναι εύκολο να δημιουργηθεί ένας μεγάλος αριθμός επίμονων γρεζιών στην κάτω επιφάνεια. Αυτή είναι μια από τις πιο συνηθισμένες αιτίες γρεζιών.

2. Αρνητική αποεστίαση (εστίαση κάτω από το τεμάχιο εργασίας)

• Κατανομή ενέργειας: η δέσμη συγκλίνει μέσα στο υλικό και η πυκνότητα ενέργειας φτάνει στο υψηλότερο σημείο της στο μεσαίο ή στο κάτω μέρος του υλικού.
• Σχήμα τομής: εύκολο να σχηματιστεί μια τομή σε σχήμα τυμπάνου μέσης με στενό άνω και κάτω μέρος και φαρδύ μέσο.

Επίδραση στο γδάρσιμο:

• Το πλεονέκτημα είναι ότι η ενέργεια του πυθμένα είναι ανεπαρκής και το υλικό μπορεί να λιώσει πιο διεξοδικά.
• Ωστόσο, το μέσο της τομής είναι το ευρύτερο, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει την εξάπλωση της ροής του αέρα εδώ και να αποδυναμώσει τη δύναμη φυσήματος όταν φτάσει στον πυθμένα.
• Εάν οι παράμετροι δεν αντιστοιχιστούν σωστά, το τήγμα ενδέχεται να προσκολληθεί στον πυθμένα λόγω της ακάθαρτης σειράς.

Αποτελέσματα: Σε σύγκριση με τη θετική αποεστίαση, η κατάσταση των γρεζιών θα βελτιωθεί, αλλά ενδέχεται να παραχθεί μια μικρή ποσότητα μαλακών γρεζιών. Για κοπή με χοντρή πλάκα, μερικές φορές χρησιμοποιείται αρνητική αποεστίαση για να διασφαλιστεί ότι θα κοπεί το κάτω μέρος.

3. Μηδενική αποεστίαση ή βέλτιστη εστίαση (εστίαση στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας ή σε συγκεκριμένο βάθος)

• Κατανομή ενέργειας: Η περιοχή με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση ενέργειας βρίσκεται στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας, η οποία είναι η καλύτερη για κοπή με λεπτές πλάκες. Για χοντρές πλάκες, συνήθως απαιτείται μια θέση «βέλτιστης εστίασης», δηλαδή η εστίαση πηγαίνει βαθιά σε ένα ορισμένο βάθος 1 μέσα στο υλικό (για παράδειγμα, το 1/3 του πάχους της πλάκας) για να εξισορροπήσει την άνω και κάτω ενέργεια.
• Σχήμα τομής: η ιδανικότερη κάθετη, παράλληλη τομή.

Επίδραση στο γδάρσιμο:

• Η κατανομή ενέργειας σε όλη την περιοχή τομής είναι σχετικά ομοιόμορφη και το υλικό μπορεί να λιώνει συνεχώς και σταθερά.
• Οι παράλληλες τομές παρέχουν μια ομαλή διέλευση για το βοηθητικό αέριο, το οποίο μπορεί να μεταφέρει αρκετή κινητική ενέργεια για την ομαλή εκκένωση του τήγματος από τον πυθμένα.

Αποτέλεσμα: Αυτή είναι η καλύτερη κατάσταση για να μην υπάρχουν γρέζια ή να μην υπάρχουν πολύ λίγες τομές. Το τήγμα απομακρύνθηκε με αέρα «καθαρά» χωρίς υπολείμματα.

Σύνοψη και Αναλογία

Μπορείτε να το καταλάβετε ως εξής:

• Είναι εκτός εστίασης: σαν «αμβλύ σμίλη», η κορυφή είναι πολύ σκληρή, αλλά η βάση είναι βαρετή, μπορεί μόνο να «τρίψει» το υλικό, αφήνοντας μια τραχιά όψη.
• Αρνητική αποεστίαση: Όπως και με την «ανατίναξη» μέσα στο υλικό, αν και μπορεί να εκραγεί, η έξοδος μπορεί να μην είναι καθαρή και θα ανασύρει κάποια υπολείμματα.
• Καλύτερη εστίαση: Σαν «κοφτερό νυστέρι», κομμένο προσεκτικά από πάνω προς τα κάτω, καθαρό και τακτοποιημένο.

Οδηγός Πρακτικής: Πώς να Ρυθμίσετε την Εστίαση με βάση τα Σφάλματα

Κατά την πραγματική λειτουργία, εάν εντοπιστούν γρέζια, θα πρέπει να ακολουθήσετε τα ακόλουθα βήματα για τον έλεγχο και τη ρύθμιση:

1. Παρατηρήστε το σχήμα του γλυφίδας:

• Υπάρχουν πολλά σκληρά, κοκκώδη γρέζια στο κάτω μέρος: είναι πιθανό το κάτω μέρος να μην έχει κοπεί λόγω έλλειψης εστίασης (η εστίαση είναι πολύ υψηλή) ή ανεπαρκούς ισχύος/πολύ υψηλής ταχύτητας. Η εστίαση θα πρέπει να ρυθμιστεί προς τα κάτω.
• Υπάρχει μια μικρή ποσότητα μαλακού, εύκολα αποσπώμενου γρεζιού σαν γενειάδα στο κάτω μέρος: μπορεί να οφείλεται σε αρνητική αποεστίαση (η εστίαση είναι πολύ χαμηλή) ή σε ανεπαρκή πίεση αερίου/ακάθαρτο αέριο που προκαλεί την μη εκτόνωση του τήγματος. Μπορείτε να δοκιμάσετε να ρυθμίσετε την εστίαση προς τα πάνω και να ελέγξετε τις παραμέτρους αερίου.

2. Βαθμονόμηση και δοκιμή εστίασης:

• Χρησιμοποιήστε ένα όργανο εστίασης για να προσδιορίσετε με ακρίβεια τη μηδενική θέση εστίασης.
• Στο λογισμικό παραμέτρων κοπής, η ρύθμιση της τιμής ± συνήθως εκτελείται με βάση το σημείο 0. Πραγματοποιήστε 1 σετ δοκιμών εστίασης (π.χ., από +1 έως -3 σε βήματα 0,5), κόψτε το ίδιο σχήμα και, στη συνέχεια, παρατηρήστε ποια θέση έχει την πιο ομαλή κοπή και τα λιγότερα γρέζια. Αυτή η θέση είναι η καλύτερη εστίαση για τα τρέχοντα υλικά, πάχη και εξοπλισμό.

Oάλλοι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τα προβλήματα (που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στον συντονισμό)

Η εστίαση δεν είναι ο μόνος παράγοντας και πρέπει να βελτιστοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλες παραμέτρους της διαδικασίας:

Βοηθητικό αέριο:

Πίεση:Η ανεπαρκής πίεση δεν μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά τη σκωρία. Η πολύ υψηλή πίεση μπορεί να προκαλέσει αναταράξεις, οι οποίες θα επηρεάσουν τη σταθερότητα.

Καθαρότητα:Ειδικά κατά την κοπή ανοξείδωτου χάλυβα, είναι σημαντικό να χρησιμοποιείτε άζωτο υψηλής καθαρότητας (99,99% ή περισσότερο). Το υπολειμματικό οξυγόνο θα σχηματίσει οξειδωμένη σκωρία και θα επιδεινώσει τα γρέζια.

Ταχύτητα κοπής:Η ταχύτητα είναι πολύ υψηλή, η εισερχόμενη ενέργεια είναι ανεπαρκής και το υλικό δεν έχει κοπεί πλήρως, σχηματίζοντας γρέζια στο κάτω μέρος. Η ταχύτητα είναι πολύ χαμηλή, με αποτέλεσμα την υπερβολική αφαίρεση, τις πρόχειρες κοπές και τα γρέζια.

Ισχύς λέιζερ:ισχύς και ταχύτητα που ταιριάζουν. Η ισχύς είναι πολύ χαμηλή για να διαπεράσει.

Στόμιο:Το άνοιγμα, το ύψος και η ομοκεντρικότητα του ακροφυσίου επηρεάζουν άμεσα την κατάσταση της ροής του αέρα. Η μη ομοκεντρικότητα είναι μια κοινή αιτία ανομοιόμορφης ποιότητας κοπής και γρεζιών.

Το ίδιο το υλικό:η σύνθεση του υλικού, η κατάσταση της επιφάνειας (όπως το αν υπάρχει σκουριά, λάδι) έχουν επίσης αντίκτυπο.

Η θέση εστίασης είναι η κύρια παράμετρος ρύθμισης για τον έλεγχο της κοπής με λέιζερ.Η ιδανική εστιακή θέση δημιουργεί μια κατακόρυφη, ομαλή κοπή και επιτρέπει στο βοηθητικό αέριο να αποβάλλει αποτελεσματικά το τήγμα. Όταν αντιμετωπίζετε πρόβλημα με γρεζάρισμα, θα πρέπει πρώτα να διεξάγετε συστηματικά μια δοκιμή εστίασης για να βρείτε την καλύτερη εστίαση και στη συνέχεια να συντονίζετε για να ρυθμίσετε άλλες παραμέτρους όπως το αέριο και την ταχύτητα, ώστε να επιτύχετε ένα τέλειο αποτέλεσμα κοπής χωρίς γρεζάρισμα.