Kuinka ratkaista paksun levyn rei'ityksen ongelma, jossa jäämät vaikuttavat leikkaukseen

Paksuja levyjä laserleikattaessa perforoinnista syntyvä jäännös (kuona) vaikuttaa leikkauslaatuun. Se on yleinen, mutta optimoitavissa oleva ongelma. Nämä jäämät johtuvat yleensä virheellisestä energiansäädöstä perforointiprosessin aikana, kaasuparametrien epäsuhtaisuudesta tai kohtuuttomista prosessiparametreista. Seuraavassa on esitetty järjestelmäratkaisuja ja optimointisuosituksia:

perforointiprosessin optimointi

1. Progressiivisen perforoinnin käyttö (kerrosrei'itys)

• Paksujen levyjen (esim. > 15 mm) kohdalla vältä kertakäyttöistä huipputehon perforointia ja käytä porrastettua tehonlisäystä tai segmentoitua perforointia materiaalin asteittaiseen tunkeutumiseen ja kuonan roiskumisen vähentämiseen.
• Käyttötapa: Aseta leikkausohjelmistossa parametri ”segmentoitu perforointi”, esilämmitä ensin pienemmällä teholla ja lisää sitten lävistystehoa vähitellen.

2. Säädä perforointiparametreja

• Vähennä huipputehoa ja pidentä perforointiaikaa:vähentää sulan materiaalin roiskumista, joka johtuu välittömistä energiapurkauksista.
• Lisää perforointitiheyttä (käyttösuhdetta):ohjaa laserpulssin energian lähtörytmiä liiallisen sulamisen välttämiseksi.
• Esimerkki parametriviittauksesta (esimerkkinä 20 mm:n hiiliteräs):
• Teho: 1000-1500W (säädetään laitteen kapasiteetin mukaan)
• Rei'itysaika: 1,5–3 sekuntia
• Pulssitaajuus: 200–500 Hz
• Apukaasun paine: porrastettu säätö (katso alla)

Apukaasun säätö

1. Kaasutyypin ja paineen optimointi

• Hiiliteräs: Apukaasuna käytetään happea (O₂), mutta painetta on kontrolloitava. Perforointivaiheessa voidaan ensin käyttää alhaisempaa painetta (0,5–1 bar), ja sitten leikkauspaine voidaan vaihtaa korkeampaan paineeseen (1,5–2,5 bar) tunkeutumisen jälkeen, jotta vältetään hapen liiallinen reaktio, joka tuottaisi suuria määriä kuonaa.
• Ruostumaton teräs/seosteräs: käytä typpeä (N₂) tai ilmaa, käytä keski- ja matalapainetta (6–10 bar) perforointiin ja vaihda tunkeutumisen jälkeen korkeapaineleikkaukseen, jossa käytetään erittäin puhdasta typpeä.

2. Kaasun viive ja ennenaikainen sammutus

• Vaihda kaasu ennen rei'ityksen valmistumista: vaihda leikkauskaasuparametreihin, kun tunkeutuminen on päättymässä, jotta kuona poistuu reiästä helpommin.
• Lisää kaasun esipuhallusaikaa: puhalla 0,5–1 sekuntia ennen rei'itystä puhdistaaksesi reiän alueen ja jäähdyttääksesi ympäröivää materiaalia.

Tarkennusasennon ja suuttimen säätö

1. Tarkennusasento

• Rei'itettäessä käytä suhteellisen negatiivista epätarkkuutta (polttopiste on levyn pinnan alapuolella) aukon suurentamiseksi ja kuonan poiston helpottamiseksi. Esimerkiksi 20 mm:n hiiliteräs voi sijoittaa polttopisteen 3–5 mm pinnan alapuolelle.
• Läpäisyn jälkeen säädä tarkennus parhaaseen mahdolliseen asentoon leikkausvaatimusten mukaan.

2. Suuttimen valinta ja korkeus

• Käytä suurempihalkaisijaisia ​​suuttimia (kuten φ2,0–φ3,0 mm) kaasun peittävyyden parantamiseksi ja kuonan purkautumisen edistämiseksi.
• Varmista, että suuttimen korkeus on kohtuullinen (yleensä 1,0–2,0 mm), jotta vältetään liian korkean suuttimen aiheuttama kaasun diffuusio ja liian matalan suuttimen aiheuttama roiskevaurio.

Prosessipolku ja ohjelmointitaidot

1. Esiporattu lyijyreikä

• Erittäin paksuille levyille (esim. > 30 mm) voidaan ensin porata mekaanisesti pienen halkaisijan omaavat esireiät, ja sitten laserleikkaus voidaan aloittaa esirei'istä suoran lävistyksen välttämiseksi.

2. Aseta perforointipisteen siirtymä

• Ohjelmoinnissa varmista, että perforointipiste poikkeaa todellisesta ääriviivasta 1–2 mm ja siirry sitten leikkauksen aikana siirtymäpisteestä ääriviivalle jäännösten kertymisalueen välttämiseksi.

3. Leikkausreitin optimointi

• Kuonan levittämiseen leikkaamattomalle alueelle käytetään spiraalireikiä tai pyöreitä leikkauslähtökohtia.

Laitteiden ja huoltojen tarkastus

1. Lasertila

• Tarkista, onko lähtöteho vakaa, varmista, että linssi/suojapeili on puhdas ja vältä energian vaimenemisen aiheuttamaa riittämätöntä perforointia.

2. Kaasun puhtaus ja virtaus

• Varmista kaasun (erityisesti typen/hapen) puhtaus ja tarkista säännöllisesti, onko kaasun kulkureitti tukossa tai vuotaako se.

3. Suutin on linjassa optisen komponentin kanssa.

• Kalibroi suuttimen ja lasersäteen samankeskisyys säännöllisesti kaasun virtauksen symmetrian varmistamiseksi.

Materiaalit ja ympäristötekijät

1. Levyn pintakäsittely

• Puhdista levyn pinnalla oleva ruostekerros, öljytahra tai pinnoite ennen leikkaamista epäpuhtauksien osallistumisen vähentämiseksi reaktiossa.

2. Levyn tasaisuus

• Varmista, että levy on tasainen ja vältä rakoja, jotka aiheuttavat kaasuvuotoa ja energian heijastumista.

Parametrien virheenkorjausprosessin suositus

1. Ensin säädetään muita parametreja, säädetään perforointiaikaa ja -tehoa vähitellen, tarkkaillaan syntyvän kuonan määrää ja löydetään tasapainopiste.

2. Kirjaa optimointiparametrit ja luo prosessitietokanta eri materiaaleille/paksuuksille.

3. Testaus ja varmennus: jätemateriaalille tehdään useita lävistystestejä sen varmistamiseksi, että kuonaa on vähennetty ennen varsinaista leikkausta.

Yhteenveto: Keskeisten kohtien pikatarkistus

Yllä mainitun kattavan säädön avulla paksun levyn perforointijäännöstä voidaan vähentää merkittävästi ja leikkauslaatua ja -tehokkuutta parantaa. Jos ongelma jatkuu, on suositeltavaa ottaa yhteyttä laitevalmistajaan laitteistotestausta tai prosessitukea varten.