Kuidas saab laserlõikuses lahendada augustamise ja puhumisaukude probleeme?

Läbistused ja õhuaugud on laserlõikuses väga levinud probleemid, mis kujutavad endast peamisi väljakutseid, mis mõjutavad lõikekvaliteeti, töötlemise efektiivsust ja tööohutust. Esmalt selgitame kahte mõistet:

Augustamine:Viitab protsessile, kus laserit kasutatakse materjali esialgse augu loomiseks enne lõikamise alustamist. Probleemid avalduvad tavaliselt pika läbistusaja, madala efektiivsuse ja mittetäieliku läbistamisena.

Võtmeaugu tegemine:Läbistava materjali äkiline kahjustus, mida iseloomustab sulametalli tugev pritsimine, rohked sädemed ja ebatasasused ning võimalik düüsi ja läätsede kahjustumine. Tavaliselt tekib see paksemate plaatide (eriti hapnikuleegiga) või spetsiaalsete materjalide, näiteks tsingitud terase lõikamisel.

Põhilahenduse lähenemisviis: energia sisendi tasakaalustamine.

Olgu tegemist perforatsiooni või läbipõlemisega, on algpõhjuseks laserenergia, gaasi ja materjali vahelise mööduva interaktsiooni tasakaalustamatus. Selle probleemi lahendamise võti peitub pigem „kontrollis“ kui „jõulises rünnakus“ – see tähendab energia sujuva ja järkjärgulise materjali tungimise võimaldamises, selle asemel, et põhjustada kohest „läbipõlemist“.

Ctavapärased meetodid ebaefektiivse/ebastabiilse perforatsiooni lahendamiseks

1. Perforatsiooniparameetrite optimeerimine (kõige põhilisem ja otsesem)

• Vähendage perforeerimisvõimsust: kasutage algstaadiumis lõikevõimsusest madalamat võimsust, et vältida liigset kuumenemist.
• Parandage impulsi sagedust: kasutage kõrgsageduslikku impulssperforatsiooni, pidev energia hajutatakse mitmeks väikeseks energiapaketiks, nii et materjal sulab kiht kihi haaval, mitte ei toimu ühekordset gaasistamisplahvatust.
• Töötsükli reguleerimine: keskmise võimsuse täpsemaks reguleerimiseks vähendage töötsüklit (laseri sisselülitatud oleku aja osakaalu).
• Suurendage perforatsiooniaega: andke piisavalt aega, et räbu saaks ära puhuda ja järk-järgult sisse tungida.

2. Kasutage täiustatud perforatsiooniprotsessi

Astmeline perforatsioon/progressiivne perforatsioon:Kaasaegsetel laserlõikusmasinatel on see funktsioon olemas.

• Esmalt madal ja seejärel kõrge: esmalt eelsoojendamiseks ja väikese augu tegemiseks kasutage madalat võimsust ja kõrgsagedust, seejärel suurendage järk-järgult võimsust või lülitage parameetreid laienemiseks ja tungimiseks.
• Kihiline perforatsioon: paksude plaatide puhul määrake mitu perforatsioonikõrgust ja laserfookus püsib erinevatel sügavustel, et tungida kiht kihi haaval läbi.

Plahvatuslik perforatsioon. Progresseeruv perforatsioon:

• Plahvatusperforatsioon: õhukeste plaatide puhul kasutatakse sageli roostevabast terasest lämmastikku lõikamiseks, mis on kiire.
• Progressiivne perforatsioon: seda tuleb kasutada paksude plaatide, süsinikterase või spetsiaalsete hapnikuga täidetud materjalide puhul, mis aitab tõhusalt vältida lõhkemist.

3. Kontrollgaas

• Perforatsioonirõhk on madalam kui lõikerõhk: perforatsioonil kasutatakse madalamat rõhku (näiteks hapnikuga lõikamisel seatakse perforatsioonirõhk 50–70%-le lõikerõhust), et vältida kõrgsurvehapniku ägeda põlemise tagajärjel tekkivat lõhkemist. Pärast perforatsiooni õnnestumist lülitatakse üle kõrgele lõikerõhule.
• Õhu etteande ja õhu viivitusega väljalülitamine:

4. Abiprotsess

• Torkevedeliku pihustamine: spetsiaalse plahvatuskindla auguvedeliku (või tavalise markertindi) pihustamine perforatsioonipunktile võib pritsimist takistada ja efekt on märkimisväärne.
• Kasutage kilet/kleebist: peegli roostevabast terasest, alumiiniumplaadi jms puhul kleepige kaitsekile ja seejärel lõigake see, et vähendada peegeldust ja parandada perforatsiooni stabiilsust.
• Lõikamine plaadi servast: kui protsess võimaldab, proovige lõigata plaadi servast, et vältida täielikku perforatsiooni.

FKeskendudes „lõhkevate aukude” probleemi lahendamisele

Punkteerimine on kontrollimatu perforatsiooni äärmuslik ilming ja nõuab sihipärasemat strateegiat.

1. Parameetrite peenhäälestamine (lõhkamisaukude jaoks)

• Läbistusjõu edasine vähendamine: see on kõige tõhusam esimene samm.
• Suurendage impulsi sagedust oluliselt: muutke laseri toime "pehmemaks".
• Suurendage perforatsiooniaega märkimisväärselt: andke piisavalt aega energia hajumiseks ja räbu eemaldamiseks.
• Proovige fookust tõsta: seadke perforatsiooni fookusasend materjali pinnast 0,5–2 mm kõrgusele (konkreetset väärtust tuleb testida), nii et kiire läbimõõt oleks veidi suurem, energiatihedus väheneks ja välditaks väikest „plahvatust“.

2. Gaasistrateegia optimeerimine

• Kontrollige, kas perforatsiooniõhu rõhk on langenud.
• Tsingitud ja kaetud plaatide puhul: kaaluge perforeerimiseks lämmastiku või õhu kasutamist ja pärast perforatsiooni lõpetamist minge üle hapniklõikusele (vajadusel). Sest hapnik reageerib tsingikihiga ägedalt, mille tulemuseks on lõhkev auk.
• Tagage gaasi puhtus: hapniku puhtus peab olema üle 99,95%, lisandid segavad protsessi.

3. Materjalide ja protsesside kohandamine

• Tsingitud/kattega plaatide töötlemine: see on aukude puhastamiseks kõige raskemini mõjutatav ala. Lisaks ülaltoodud gaasimeetoditele saate ka:
• Programmeerimisel seatakse perforatsioonipunkt katteta või madala kattega alale (nt lehe servale, alale, kus kate esimesena ära lõigatakse).
• Kui tingimused lubavad, töödelge perforatsioonikohti eelnevalt (nt lihvige kate kergelt maha).
• Paksu plaadi hapnikulõikus: tuleb kasutada progressiivset perforatsiooni ja "väikese võimsuse ja pika tööea" kombinatsiooni.

SSüstemaatilise kontrolli ja ennetamise kontrollnimekiri

Probleemide ilmnemisel toimige järgmiselt.

Lõplikud ohutusnõuanded

Tõsise lõhkemise korral peatage kohe töö ja kontrollige:

1. Kaitske objektiivi:Kas see on saastunud või kahjustatud? See on kõige levinum kaotus.

2. Otsik:Kas see on ummistunud või räbu poolt kahjustatud? Tuleb välja vahetada.

3. Lõikepea sees:Kas esineb pritsimisjääke? Vajalik on professionaalne puhastus.

Kokkuvõttes on perforatsiooniprobleemi lahendamise olemus järgmine: erinevate materjalide (eriti tsingitud lehe) puhul loobuda „kõigile sobivast“ perforatsioonist, võtta kasutusele „järkjärguline“ leebe perforatsioonistrateegia ja määrata iseseisvalt madalam perforatsioonirõhk. Seadme standardprotsesside teegist lähtuvalt saab sobivaimate praeguste materjalide „kuldsed parameetrid“ leida väikeste sammudega, sihipärase parameetrite testimise ja optimeerimise abil.