Kuidas lahendada paksu plaadi perforatsiooni probleemi, mille jääk mõjutab lõikamist?

Paksude plaatide laserlõikamisel on perforatsioonil tekkiv jääk (räbu) lõikekvaliteeti mõjutav levinud, kuid optimeeritav probleem. Need jäägid tekivad tavaliselt perforatsiooniprotsessi ajal ebaõige energiakontrolli, gaasiparameetrite mittevastavuse või ebamõistlike protsessiparameetrite tõttu. Järgnevalt on toodud süsteemilahendused ja optimeerimissoovitused:

perforeerimisprotsessi optimeerimine

1. Progressiivse perforatsiooni (kihilise perforatsiooni) kasutamine

• Paksude plaatide (nt > 15 mm) puhul tuleks vältida ühekordset suure tippvõimsusega perforatsiooni ning materjali järkjärguliseks tungimiseks ja räbu pritsimise vähendamiseks kasutada astmelist võimsuse suurendamist või segmenteeritud perforatsiooni.
• Töömeetod: Seadke lõiketarkvaras parameeter „segmenteeritud perforatsioon“, eelsoojendage esmalt madalama võimsusega ja seejärel suurendage järk-järgult läbitungimisvõimsust.

2. Reguleerige perforatsiooni parameetreid

• Tippvõimsuse vähendamine ja perforatsiooniaja pikendamine:vähendada sula materjali pritsimist, mis on põhjustatud hetkelistest energiapursetest.
• Suurendage perforatsiooni sagedust (töötsüklit):kontrollida laserimpulsi energia väljundrütmi, et vältida liigset sulamist.
• Näidisparameetri viide (näitena 20 mm süsinikterasest):
• Võimsus: 1000–1500 W (kohandatakse vastavalt seadme võimsusele)
• Perforatsiooniaeg: 1,5–3 sekundit
• Impulsi sagedus: 200–500 Hz
• Abigaasi rõhk: faasitud reguleerimine (vt allpool)

Abigaasi juhtimine

1. Gaasitüübi ja rõhu optimeerimine

• Süsinikteras: Abigaasina kasutatakse hapnikku (O₂), kuid rõhku tuleb kontrollida. Perforatsioonietapis võib esmalt kasutada madalamat rõhku (0,5–1 baari) ja seejärel pärast läbitungimist lõikerõhu lülitada kõrgele rõhule (1,5–2,5 baari), et vältida hapniku liigset reaktsiooni, mis tekitab suures koguses räbu.
• Roostevaba teras/legeeritud teras: kasutage lämmastikku (N₂) või õhku, perforeerimiseks keskmist ja madalat rõhku (6–10 baari) ning pärast läbistamist minge üle kõrge puhtusastmega lämmastikuga kõrgsurvelõikusele.

2. Gaasi viivitus ja varajane väljalülitamine

• Vaheta gaasi enne perforatsiooni lõppu: lülita lõikamiseks mõeldud gaasiparameetritele, kui läbitungimine on lõppemas, et aidata august räbu välja puhuda.
• Suurendage gaasi eelpuhumise aega: puhuge enne perforeerimist 0,5–1 sekundit, et puhastada augu piirkond ja jahutada ümbritsevat materjali.

Fookuse asend ja düüsi reguleerimine

1. Fookuse asend

• Perforeerimisel kasutage ava suurendamiseks ja räbu väljutamise hõlbustamiseks suhteliselt negatiivset defokuseerimist (fookus on plaadi pinna all). Näiteks 20 mm süsinikterase puhul võib fookuspunkt asuda 3–5 mm pinnast allpool.
• Pärast läbitungimist reguleerige fookus parimasse asendisse vastavalt lõikenõuetele.

2. Düüsi valik ja kõrgus

• Gaasi katvuse parandamiseks ja räbu väljutamise soodustamiseks kasutage suurema läbimõõduga düüse (näiteks φ2,0–φ3,0 mm).
• Veenduge, et düüsi kõrgus oleks mõõdukas (tavaliselt 1,0–2,0 mm), et vältida liiga kõrge kõrguse põhjustatud gaasi difusiooni ja liiga madala kõrguse põhjustatud pritsimiskahjustusi.

Protsessi tee ja programmeerimisoskused

1. Eelnevalt puuritud pliiauk

• Ülikõrgete paksustega plaatide (nt > 30 mm) puhul saab esmalt mehaaniliselt puurida väikese läbimõõduga eelavasid ja seejärel alustada eelavadest laserlõikamist, et vältida otsest perforatsiooni.

2. Määrake perforatsioonipunkti nihe

• Programmeerimisel tehke perforatsioonipunkt tegelikust kontuurjoonest 1-2 mm võrra kõrvale ja seejärel liigutage lõikamise ajal nihkepunktist kontuurjoone poole, et vältida jääkide kogunemisala.

3. Lõiketee optimeerimine

• Räbu levitamiseks mittelõikavale alale kasutatakse spiraalseid perforatsioone või ringikujulisi lõike alguspunkte.

Seadmete ja hoolduse kontroll

1. Laseri olek

• Kontrollige, kas väljundvõimsus on stabiilne, veenduge, et lääts/kaitsepeegel on puhas, ja vältige energia nõrgenemisest tingitud ebapiisavat perforatsiooni.

2. Gaasi puhtus ja vool

• Veenduge gaasi (eriti lämmastiku/hapniku) puhtuses ja kontrollige regulaarselt, kas gaasitee on blokeeritud või lekib.

3. Düüs on optilise komponendiga joondatud.

• Gaasivoolu sümmeetria tagamiseks kalibreerige regulaarselt düüsi ja laserkiire kontsentrilisust.

Materjalid ja keskkonnategurid

1. Plaadi pinnatöötlus

• Enne lõikamist puhastage plaadi pinnalt roostekiht, õliplekk või kate, et vähendada lisandite osalemist reaktsioonis.

2. Plaadi tasasus

• Veenduge, et plaat oleks tasane ja vältige tühimikke, mis võivad põhjustada gaasilekkeid ja energia peegeldumist.

Parameetrite silumisprotsessi soovitus

1. Esiteks fikseerige muud parameetrid, reguleerige järk-järgult perforatsiooniaega ja -võimsust, jälgige tekkiva räbu hulka ja leidke tasakaalupunkt.

2. Salvestage optimeerimisparameetrid ja looge erinevate materjalide/paksuste protsesside andmebaas.

3. Katsetamine ja kontrollimine: enne ametlikku lõikamist tehakse jäätmematerjaliga mitu perforatsioonikatset, et kinnitada räbu vähenemist.

Kokkuvõte: põhipunktide kiire kontroll

Ülaltoodud põhjaliku reguleerimise abil saab paksu plaadi perforatsioonijääki oluliselt vähendada ning lõikekvaliteeti ja -tõhusust parandada. Kui probleem püsib, on soovitatav riistvara testimiseks või protsessitoe saamiseks pöörduda seadme tootja poole.