چگونه مشکل بریدگی ایجاد شده در برش لیزری فلز را حل کنیم

برآمدگی ایجاد شده هنگام برش لیزری ورق فلزی یک مشکل رایج در فرآیند است که معمولاً نشان می‌دهد فرآیند برش بهینه نیست. برای حل سیستماتیک این مشکل، لازم است از ابعاد مختلفی مانند تجهیزات، مواد، پارامترهای فرآیند و گازهای کمکی بررسی و تنظیم شود.

جهت بهینه‌سازی هسته و اقدامات خاص

۱. بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند (برای فولاد کربنی و سایر مواد)

• توان لیزر: توان ناکافی یکی از دلایل اصلی ایجاد پلیسه است. افزایش مناسب توان می‌تواند تضمین کند که فلز کاملاً ذوب شده است. با این حال، باید توجه داشت که توان بیش از حد بالا ممکن است باعث سوختن صفحه یا ایجاد سرباره شود.
• سرعت برش: سرعت خیلی زیاد است، انرژی لیزر ورودی کافی نیست، ماده کاملاً ذوب نشده است و توسط جریان هوا به صورت براده‌هایی درمی‌آید. اگر سرعت خیلی کم باشد، سوختن شدید خواهد بود و سرباره به آن می‌چسبد. سرعت را روی بهترین سرعتی که با توان و ضخامت صفحه مطابقت دارد تنظیم کنید. معمولاً می‌توانید ابتدا پارامترها را آزمایش کنید. موقعیت فوکوس: فوکوس نادرست منجر به چگالی انرژی ناکافی می‌شود. برای یافتن مناسب‌ترین موقعیت برای ضخامت فعلی صفحه، آزمایش فوکوس انجام دهید (معمولاً هنگام برش فولاد کربنی، فوکوس روی سطح صفحه یا کمی پایین‌تر از آن است).

۲. اطمینان حاصل کنید که گاز کمکی در بهترین شرایط قرار دارد (مهمترین عامل)

• نوع و خلوص گاز:
• برش فولاد کربنی: باید از اکسیژن با خلوص بالا (≥ 99.95%) استفاده شود. اکسیژن در واکنش گرمازا شرکت می‌کند و به سوختن و خارج شدن سرباره کمک می‌کند. خلوص ناکافی تأثیر زیادی بر کیفیت برش و لایه اکسیدی سطح خواهد داشت.

برش فولاد ضد زنگ و آلومینیوم: باید از نیتروژن با خلوص بالا (≥ 99.99%) یا آرگون استفاده شود. برای دستیابی به برش بدون اکسیداسیون، از گاز پرفشار برای خارج کردن فلز مذاب استفاده کنید. گاز ناخالص باعث ایجاد سرباره در کف دستگاه می‌شود.

• فشار گاز:
• برش فولاد کربنی (با اکسیژن): فشار نباید خیلی زیاد باشد (معمولاً 0.8-2 بار). فشار بیش از حد باعث خنک شدن برش می‌شود، اما راندمان واکنش احتراق و تشکیل پلیسه را کاهش می‌دهد.
• برش فولاد ضد زنگ/آلومینیوم (با نیتروژن): فشار باید به اندازه کافی بالا باشد (معمولاً 10 تا 20 بار، بسته به ضخامت صفحه). فشار ناکافی شایع‌ترین علت شکست برش بدون پلیسه است و فلز مذاب را نمی‌توان به طور کامل از بین برد.
• وضعیت نازل:
• بررسی کنید که نازل آسیب ندیده باشد یا توسط پاشش مسدود نشده باشد. یک نازل فرسوده می‌تواند باعث ایجاد تلاطم در جریان هوا شود.
• بررسی کنید که آیا قطر سوراخ نازل با ضخامت صفحه و فشار گاز مطابقت دارد یا خیر. صفحات ضخیم معمولاً به نازل‌های روزنه بزرگتری نیاز دارند.
• میزان هم‌مرکزی نازل و هد لیزر را کالیبره کنید. انحراف از میزان هم‌مرکزی باعث می‌شود گاز دمیده شود و در یک طرف، پلیسه ایجاد کند.

۳. وضعیت تجهیزات را بررسی و نگهداری کنید

• تمیز کردن لنزهای اپتیکی: آینه محافظ، آلودگی آینه کانونی، قدرت لیزر و کیفیت پرتو را به شدت کاهش می‌دهد. لنزها را مرتباً بررسی و تمیز یا تعویض کنید.
• کیفیت پرتو: کالیبراسیون منظم پرتو برای اطمینان از صحیح بودن مسیر نوری و گرد بودن فوکوس.
• پایداری تجهیزات: بررسی کنید که آیا ریل راهنمای ابزار ماشین و سیستم انتقال قدرت پایدار هستند یا خیر، و آیا هنگام تکان دادن با سرعت بالا، برآمدگی‌های نامنظم ایجاد می‌شود یا خیر.

4. روی خودِ مطلب تمرکز کنید

• سطح ورق: اطمینان حاصل کنید که سطح ورق عاری از زنگ زدگی، رنگ یا پوشش جدی باشد، زیرا این موارد بر جذب لیزر و پایداری برش تأثیر می‌گذارند.
• ترکیب و کیفیت مواد: کیفیت پایین یا ترکیب آلیاژ ناهموار صفحه نیز ممکن است منجر به نوسانات در اثر برش شود.

نگرانی‌های ویژه در مورد مشکلات ناشی از سایش در مواد مختلف

• صفحه فولادی کربنی (برش اکسیژن): تیغه پایینی عمدتاً از سرباره اکسید آهن سخت و شکننده تشکیل شده است. این امر عمدتاً ناشی از خلوص اکسیژن، موقعیت کانونی و تطبیق سرعت توان است.
• صفحه آلومینیومی از جنس استیل ضد زنگ (برش نیتروژن): تیغه‌های پایینی عمدتاً نرم و بلند و فلز مذاب دمیده نشده هستند. اولین کار بررسی این است که آیا فشار نیتروژن به اندازه کافی بالا است، آیا گاز خالص است و آیا نازل مناسب است یا خیر.

توصیه‌های فرآیند حل سیستماتیک

۱. ضبط و تکثیر:نوع، ضخامت و تمام پارامترهای فرآیند فعلی (قدرت، سرعت، فشار هوا، فوکوس، نوع نازل) را با جزئیات ثبت کنید.

۲. تنظیم تک متغیره:برای مقایسه برش آزمایشی، فقط یک پارامتر را در یک زمان تنظیم کنید (توصیه می‌شود ابتدا با فشار گاز و موقعیت فوکوس شروع کنید).

۳. عیب‌یابی از ساده تا پیچیده:

• مرحله ۱: نازل و لنز را بررسی و تمیز کنید.
• مرحله 2: خلوص و فشار گاز را بررسی کنید.
• مرحله ۳: موقعیت فوکوس را بهینه کنید.
• مرحله ۴: تطبیق قدرت و سرعت را تنظیم کنید.
• مرحله ۵: مسیر نوری و تمرکز دستگاه را کالیبره کنید.

۴. ایجاد یک کتابخانه پارامتر استاندارد:پس از یافتن بهترین پارامترها برای صفحات با برندها، ضخامت‌ها و مواد مختلف، آنها ثبت می‌شوند تا دستورالعمل‌های عملیاتی استاندارد را تشکیل دهند.

خلاصه:هسته اصلی حل مشکل تیغه‌های برش لیزری «اطمینان از ورود انرژی کافی و همکاری با جریان هوای پایدار، خالص و صحیح برای دمیدن مذاب به موقع» است. این یک مشکل سیستماتیک است که نیاز به صبر اپراتور و بررسی تدریجی و بهینه‌سازی از طریق روش‌های علمی دارد. اگر تمام مراحل فوق بررسی شد و مشکل پس از تنظیم همچنان ادامه داشت، باید با سازنده تجهیزات تماس بگیرید تا بررسی کنید که آیا انرژی خروجی لیزر یا حالت پرتو تغییر کرده است یا خیر.