هنگام برش لیزری فولاد کربنی، سطح مقطع ناهموار و دندانهدار است که معمولاً به یک دلیل واحد ایجاد نمیشود، بلکه به دلیل عدم تطابق پارامترهای متعدد فرآیند است. در ادامه، راهحلهای دقیقی از دو جنبه ارائه میشود: علل اصلی و مراحل عیبیابی سیستماتیک..
Tتحلیل علت اصلی.
بخش ناهموار و دندانهدار اساساً نتیجهی ورودی انرژی ناپایدار و تخلیهی ضعیف سربارهی گاز کمکی است. بهطور خاص میتوان آن را در دستهبندیهای زیر خلاصه کرد:
۱. مشکلات پارامترهای فرآیند (رایجترین):
· سرعت برش مطابقت ندارد:سرعت خیلی زیاد است، انباشت انرژی کافی نیست و برش پیوسته نمیتواند شکل بگیرد و باعث ایجاد گسل و دندانه میشود؛ سرعت خیلی کم است، سوختن بیش از حد است و مقطع به شدت ذوب میشود و همان ناهمواری را ایجاد میکند.
توان لیزر خیلی کم است:قدرت برای تبخیر یا ذوب کامل ماده کافی نیست، که منجر به برش، آویزان شدن سرباره و تشکیل یک مقطع ناهموار میشود.
· مشکلات گاز کمکی:
· فشار هوای نامناسب:فشار هوا برای از بین بردن به موقع سرباره بسیار کم است و سرباره به قسمت پایین برش میچسبد و دندانهها و برآمدگیها را تشکیل میدهد؛ فشار هوای بیش از حد بالا ممکن است باعث خنک شدن درز برش شده و بر تمرکز انرژی تأثیر بگذارد.
خلوص ناکافی گاز:خلوص ناکافی اکسیژن (برای فولاد کربنی، معمولاً ≥ 99.95%) باعث کاهش راندمان واکنش اکسیداسیون و در نتیجه احتراق ناکافی و تشکیل مقطع ناهموار میشود.
· موقعیت فوکوس نادرست:اگر کانون خیلی عمیق یا خیلی سطحی باشد، چگالی انرژی پرتو برای تشکیل یک خط برش صاف کافی نخواهد بود. کانون یکی از حساسترین پارامترهای مؤثر بر کیفیت برش است.
۲. مشکلات مربوط به وضعیت تجهیزات و سختافزار:
· فرسودگی یا آلودگی نازل:تغییر شکل سوراخ نازل، انسداد پاشش، منجر به اختلال در میدان جریان گاز میشود و نمیتواند به طور موثر سرباره را منفجر کند.
آلودگی یا آسیب لنز:لکهها یا آسیبهایی روی آینه محافظ و آینه کانونیکننده وجود دارد که انرژی لیزر را پراکنده میکند و در نتیجه باعث کاهش توان واقعی رسیده به قطعه کار و افت کیفیت پرتو میشود.
· شل بودن راهنما/چرخ دنده و سایر سازههای مکانیکی:سیستم حرکتی پایدار نباشد، لرزش ایجاد میکند که مستقیماً در بخش برش منعکس میشود و یک خط زیگزاگ تشکیل میدهد.
· کیفیت پایین پرتو:حالت نقطهای خروجی خود لیزر خوب نیست، توزیع انرژی متمرکز نیست.
۳. مواد و محیط پردازش:
زنگ زدگی، رنگ یا پوشش روی سطح ماده:این ناخالصیها لیزر را به طور ناهموار جذب و منعکس میکنند و در فرآیند برش اختلال ایجاد میکنند.
· کیفیت خود مواد:ترکیب ناهموار صفحه و تنش داخلی زیاد نیز منجر به اثرات برش ناهمگون خواهد شد.
· بشقاب صاف نشده است:در طول فرآیند برش، صفحه دچار نوسان میشود و باعث میشود موقعیت فوکوس به طور مداوم تغییر کند.
Sبررسی و حل سیستماتیک (از آسان به دشوار)
لطفاً مراحل زیر را برای بررسی و تنظیم دنبال کنید، به احتمال زیاد میتواند مشکل را حل کند.
مرحله اول: بازرسی و آمادهسازی اولیه
۱. سیستم نوری را بررسی و تمیز کنید:
· پس از خاموش کردن، آینه فوکوس و آینه محافظ را بررسی و تمیز کنید. در صورت وجود هرگونه خراش یا لکهای که قابل پاک شدن نیست، فوراً آنها را تعویض کنید.
· این اولین قدم برای تضمین کیفیت پرتو و کمترین هزینه نگهداری است.
۲. نازل را بررسی و تعویض کنید:
· بررسی کنید که آیا روزنه نازل مورد استفاده فعلی با ضخامت صفحه مطابقت دارد یا خیر (معمولاً هر چه صفحه ضخیمتر باشد، روزنه نازل میتواند کمی بزرگتر باشد).
· بررسی کنید که آیا دهانه نازل ساییده شده (بیضی شکل شده) یا توسط سرباره مسدود شده است یا خیر. در صورت وجود مشکل، فوراً آن را با یک نازل جدید تعویض کنید.
۳. خلوص و فشار گاز را بررسی کنید:
· تأیید کنید که خلوص اکسیژن الزامات را برآورده میکند (≥ 99.95%).
· مسیر گاز را از نظر نشتی بررسی کنید.
· تنظیم فشار هوا به پارامترهای توصیه شده توسط سازنده تجهیزات اشاره دارد و تنظیمات دقیقی را انجام میدهد. در صورت وجود دندانه و سرباره آویزان، میتوانید فشار هوا را به طور مناسب افزایش دهید (به عنوان مثال، 0.5-1 بار افزایش دهید) تا تأثیر آن را مشاهده کنید.
مرحله ۲: بهینهسازی پارامترهای اصلی فرآیند
هنگام انجام راهاندازی زیر، اکیداً توصیه میشود از «نمودار تست فرآیند برش» (نوع اول نمودار مربعی که شامل ترکیبات پارامترهای مختلف است) برای مقایسه سریع و یافتن بهترین ترکیب پارامترها استفاده کنید.
۱. موقعیت فوکوس را تنظیم کنید:
· این مهمترین مرحله است. موقعیت فوکوس معمولاً بر اساس 0 (سطح صفحه) است و به سمت پایین منفی است.
· پدیده فعلی (درشت و دندانهدار): احتمالاً کانون خیلی عمیق (مقدار منفی خیلی بزرگ) یا خیلی سطحی (مقدار مثبت) است.
· روش اشکالزدایی: بر اساس پارامترهای موجود، موقعیت فوکوس به طور سیستماتیک از پایین به بالا (یا از بالا به پایین) با گامهای 0.2 میلیمتر یا 0.5 میلیمتر برای برش آزمایشی تغییر میکند. «بهترین موقعیت فوکوس» را با صافترین مقطع و کوچکترین دندانههای صفحه خواهید یافت. معمولاً هنگام برش فولاد کربنی، فوکوس حدود 1/3 ضخامت صفحه زیر سطح صفحه خواهد بود.
۲. سرعت و قدرت برش را بهینه کنید:
· اصل:قدرت و سرعت باید با هم هماهنگ باشند.
· پدیده فعلی (دندانههای درشت):اول از همه، به سرعت خیلی زیاد یا قدرت خیلی کم شک کنید.
· روش اشکال زدایی:
روش الف (توان ثابت): توان فعلی را بدون تغییر نگه دارید، سرعت برش را به تدریج کاهش دهید، تغییر مقطع را مشاهده کنید. اگر دندانه اره کاهش یابد، سرعت اولیه خیلی زیاد است.
روش ب (سرعت ثابت): سرعت جریان را بدون تغییر نگه دارید، به تدریج توان لیزر را افزایش دهید و تغییرات سطح مقطع را مشاهده کنید. اگر بهبود یافت، توان اولیه کافی نیست. بهترین حالت این است که نقطه بحرانی را پیدا کنید که "به طور کامل برش داده شود و سطح مقطع صاف باشد. اگر سرعت خیلی زیاد باشد، خطا و دندانهدار شدن رخ میدهد. اگر سرعت خیلی کم باشد، منجر به سوختن بیش از حد صفحه و آویزان شدن سرباره جدی در پایین صفحه میشود."
۳. تنظیم دقیق فشار گاز:
· پس از تنظیم فوکوس، سرعت و قدرت، فشار هوا را دقیق تنظیم کنید.
· مشاهده جرقه در حین برش: حالت ایده آل این است که جرقه بلند و یکنواخت باشد و به سمت پایین پاشیده شود. اگر جرقه ها پراکنده، کوتاه و واگرا باشند، فشار یا سرعت هوا نامناسب است.
· برای دندانهها و سربارههای آویزان، معمولاً افزایش مناسب فشار هوا مؤثر است.
مرحله ۳: بررسی پیشرفته
اگر هیچ یک از مراحل فوق مؤثر نبود، مسائل عمیقتری برای بررسی وجود دارد.
۱. ساختار مکانیکی تجهیزات را بررسی کنید:
· بررسی کنید که آیا تیرک، چرخ دنده و قفسه شل هستند یا خیر. سر برش را با دست فشار دهید تا متوجه شوید که آیا شکاف یا لرزش غیرطبیعی وجود دارد یا خیر.
· هنگام کار با سرعت کم، بررسی کنید که آیا دستگاه به نرمی کار میکند یا خیر. شل شدن مکانیکی میتواند مستقیماً باعث ایجاد دندانههای برشی شود.
۲. خروجی لیزر را بررسی کنید:
· در صورت امکان، از یک پاورمتر لیزری برای بررسی اینکه آیا توان خروجی واقعی با مقدار تعیین شده مطابقت دارد یا خیر، استفاده کنید.
· بدتر شدن حالت پرتو (مانند تغییر از حالت پایه TEM00 به حالت مرتبه بالا) نیز منجر به کاهش قابلیت برش خواهد شد. در این صورت، لازم است برای بازرسی و نگهداری حرفهای با تأمینکننده تجهیزات تماس بگیرید.
خلاصه و چک لیست اقدام سریع
وقتی با این مشکل مواجه شدید، این دستور را دنبال کنید:
۱. تغییر:با یک آینه محافظ و نازل جدید و تمیز جایگزین کنید.
۲. تنظیم:به طور سیستماتیک موقعیت فوکوس را تنظیم کنید، که سریعترین راه برای رسیدن به نتیجه است.
۳. رها کردن:سرعت برش را به طور مناسب کاهش دهید.
۴. افزایش:اگر کاهش سرعت نامعتبر است، سعی کنید قدرت لیزر را افزایش دهید.
۵. بررسی کنید:بررسی کنید که آیا خلوص اکسیژن و فشار هوا دقیق هستند یا خیر و فشار هوا را به طور مناسب افزایش دهید.
۶. آزمون:اگر مشکل همچنان ادامه داشت، یک آزمایش فرآیند برش انجام دهید تا بهترین ترکیب پارامترها را برای صفحه فعلی پیدا کنید.
۷. اتصال:اگر همه روشها با شکست مواجه شدند، فوراً با خدمات پس از فروش تجهیزات تماس بگیرید تا وضعیت انتقال مکانیکی و لیزر را بررسی کنند.
برش لیزری یک هنر «متعادل» است که نیاز به هماهنگی کامل چهار عنصر اصلی قدرت، سرعت، گاز و تمرکز دارد. اشکالزدایی سیستماتیک و صبورانه، کلید حل چنین مشکلاتی است.
زمان ارسال: دسامبر-01-2025
