Ongelmia, joita voi esiintyä levyjen laserleikkauksessa

Laserleikkauksessa esiintyy ongelmia, kuten työkappaleen pohjassa oleva lika, leikkauspinnan alaosan taitokset, suorien kulmien/terävien kulmien ylipalaminen ja karhea leikkauspinta. Seuraavassa selvitetään systemaattisesti näiden ongelmien syyt ja ratkaisut.

Yleiskatsaus keskeisten ongelmien vianmääritykseen

Ongelma 1: kuona työkappaleen pohjalla (roikkuva kuona)

Syyanalyysi: Kun laser on sulattanut materiaalin, apukaasu ei onnistu puhaltamaan sitä pois viillon pohjalta ajoissa ja kokonaan, jolloin se tiivistyy ja muodostaa riippuvaa kuonaa. Kyse on pohjimmiltaan energian ja kaasun tasapainosta.

Ratkaisu:

1. Optimoi kaasuparametrit:

• Paine; Ruostumattomalle teräkselle, alumiiniseokselle jne. käytettäessä typpeä erittäin puhtaana apukaasuna paineen on oltava riittävän korkea (esimerkiksi 1,6 MPa tai enemmän), jotta leikkaus ei hapetu ja kuona poistuu puhaltamalla pois. Hiiliteräkselle käytettäessä happea paineen tulee olla kohtalainen, sillä liian korkea paine tehostaa reaktiota ja muodostaa karkeaa kuonaa.
• Puhtaus ja tyyppi: kaasun puhtauden (erityisesti typen yli 99,9 %) varmistamiseksi myös hapen puhtauden on oltava yli 99,5 %.

2. Kalibroi säteen tarkennus:

• Tarkennuspisteen poikkeama on yleisin syy. Kalibroi tarkennus ja yritä hienosäätää tarkennuspistettä ylös ja alas. Yleensä tarkennuksen hieman laskeminen (syvälle materiaalin sisään) auttaa parantamaan pohjan leikkauslaatua.

3. Säädä tehoa ja nopeutta

• Liian suuri nopeus tai liian pieni teho johtaa läpileikkaukseen ja pehmeän kuonan muodostumiseen; liian pieni nopeus tai liian suuri teho johtaa ylisulamiseen ja kovan ja hauraan kuonan muodostumiseen. On tarpeen löytää paras teho-nopeus-yhdistelmä, joka vastaa levyn paksuutta.

4. Tarkista ja vaihda suutin:

• Vaurioituneiden, epämuodostuneiden tai yhteensopimattomien suuttimien käyttö voi häiritä ilmavirtausta. Tarkista, onko suuttimen keskireikä pyöreä, ja valitse levyn paksuuden mukaan sopivan halkaisijan omaava suutin (yleensä suuri halkaisija paksulle levylle ja pieni halkaisija ohuelle levylle).

Tehtävä 2: Leikkaa alemmat laskokset (raidat/ylipoltteet)

Syyanalyysi: Tämä on tyypillinen ylikuumenemisilmiö. Liiallisen lämmöntuonnin vuoksi materiaali sulaa tai jopa höyrystyy liikaa, jolloin leikkausalueen alaosaan muodostuu karkeita, ryppyisiä raitoja.

Ratkaisu:

• Ensisijainen säätö: Lisää leikkausnopeutta. Liian hidas nopeus on tärkein syy. Nopeuden parantaminen voi vähentää laserin vaikutusaikaa pinta-alayksikköön lämmön kertymisen välttämiseksi.
• Vähennä laserin tehoa. Jos nopeutta ei voida enää nostaa tai nostaminen johtaa läpileikkaukseen, tehoa on vähennettävä vastaavasti kokonaislämmöntuonnin pienentämiseksi.
• Säädä tarkennusasentoa. Yritä laskea tarkennusasentoa hieman, jotta energia keskittyy paremmin ja lämmön vaikutusalue pienenee.
• Tarkista ja laske apukaasun painetta. Erityisesti hiiliteräksen leikkaamisessa happea käytettäessä liian korkea happipaine pahentaa hapettumisreaktiota "palamisen parannusaineena" ja tuottaa liiallista lämpöä. Ilmanpaineen alentaminen oikein voi aiheuttaa odottamattomia vaikutuksia.

Ongelma 3: Suorakulmainen/Terävä poltto

Syyanalyysi: Laserleikkauspään nopeus on vakaa suorassa kulmassa, mutta suorassa kulmassa tai terävässä kulmassa leikattaessa sen on hidastettava, käännyttävä ja kiihdytettävä uudelleen. Nopeuden lasku kulmassa pidentää laserin viipymäaikaa ja lämpö kerääntyy jyrkästi, mikä poistaa terävän kulman.

Ratkaisu:

1. Käytä pyöristettyä kulman siirtymää (tehokkain menetelmä):

• Piirustusvaiheessa terävä kulma muutetaan pieneksi pyöristetyksi kulmaksi (R-kulma). Jopa pieni, 0,5 mm:n säteellä varustettu pyöristys voi tehdä leikkuupään siirtymästä sujuvan, välttää rajuja nopeuden muutoksia ja estää tehokkaasti ylikuumenemisen.

2. Käytä kulmakäsittelytoimintoa (kirkkaan kulman toiminto):

• Nykyaikaisissa laserleikkausjärjestelmissä on "kulman tehonsäätö" tai "kirkas kulma" -toiminto. Tämä toiminto voi:
• Kun kulma havaitaan, laserin tehoa vähennetään automaattisesti.
• Tai käytä segmentoitua leikkausta, sammuta laser hetkeksi kulmassa ja leikkaa kahteen segmenttiin.
• Katso laitteesi käyttöjärjestelmän käyttöoppaasta ohjeet tämän ominaisuuden käyttöönottoon ja virheenkorjaukseen.

3. Vähennä leikkuunopeutta nurkassa:

• Prosessiparametritaulukossa nurkan leikkausnopeus asetetaan erikseen lineaarinopeutta pienemmäksi, mutta tätä on käytettävä yhdessä tehon vähentämisen kanssa.

Ongelma 4: karkea leikkauspinta (pystysuuntainen syiden suunta)

Syyanalyysi: leikkauspinta näyttää ilmeiseltä, ei sileiltä pystysuorilta raidoilta, yleensä energian epävakauden tai parametrien epäsuhdan vuoksi, mikä johtaa materiaalin epätasaiseen sulamistilaan.

Ratkaisu:

• Varmista, että tarkennusasento on tarkka ja vakaa: Tämä on kriittisin tekijä tasaisen leikkauspinnan saavuttamiseksi. Pienikin muutos tarkennuksessa johtaa valtavaan eroon poikkileikkausviivoissa. Puhdista ja kalibroi tarkennuslinssi varmistaaksesi, että tarkennus on vakaa.
• Käytä erittäin puhdasta apukaasua: Kaasun epäpuhtaudet voivat häiritä sulan metallin virtausta ja jäähdytysprosessia, mikä voi johtaa karkeisiin poikkileikkauksiin.
• Optimoi leikkausnopeus: Epävakaa nopeus tai väärä asetus aiheuttaa sulan metallin epätasaisten raitojen muodostumisen jäähtymisprosessin aikana. Etsi vakaa nopeus, joka tuottaa jatkuvia, tasaisia ​​lastuja.

Tarkista laitteen vakaus:

• Onko ohjauskisko tasainen? Laitteen tärinä heijastuu suoraan leikkauspintaan.
• Onko suutin koaksiaalinen säteen kanssa? Eri akseleilla kulkeva ilmavirtaus voi aiheuttaa poikkileikkauksen epäsymmetriaa ja karheutta.
• Ovatko optiset linssit puhtaat vai vaurioituneet? Saastuneet linssit voivat sirottaa lasersäteilyä, mikä johtaa heikkoihin leikkauksiin ja karkeisiin osiin.

Yleinen säätiön tarkistuslista

Ennen hienosäätöjen tekemistä varmista, että teet seuraavat perustarkastukset:

1. Optinen linssi:Tarkista, ovatko tarkennuslinssi ja suojalinssi puhtaat, eivätkä niissä ole saasteita, vesitahroja tai vaurioita.

2. Suuttimen kohdistus:Varmista, että lasersäde kulkee täydellisesti suuttimen keskeltä.

3. Kaasu ja kaasupiiri:varmista, ettei kaasupiirissä ole vuotoja ja että kaasun tyyppi ja puhtaus ovat oikeat.

4. materiaali:varmistaakseen, että levyn pinta on puhdas, ei oksidikerrosta, öljyä ja että materiaali on tasaista.

Yhteenveto ja suositukset

Laserleikkaus on tarkka prosessi, jossa käytetään synergiaa useiden parametrien välillä. Ongelman ratkaisun avain on "muuttaa vain yhtä muuttujaa kerrallaan" ja pitää kirjaa muutoksista ongelman perimmäisen syyn paikantamiseksi.