Kako riješiti problem perforacije debele ploče s ostacima koji utječu na rezanje

Prilikom laserskog rezanja debelih ploča, ostatak (troska) nastao perforacijom utječe na kvalitetu rezanja i predstavlja čest, ali optimiziran problem. Ovi ostaci obično su uzrokovani nepravilnom kontrolom energije tijekom procesa perforacije, neusklađenošću parametara plina ili nerazumnim parametrima procesa. Slijede sistemska rješenja i preporuke za optimizaciju:

optimizacija procesa perforacije

1. Korištenje progresivne perforacije (slojevita perforacija)

• Za debele ploče (npr. > 15 mm), izbjegavajte korištenje jednokratne perforacije s visokom vršnom snagom i koristite postupno povećanje snage ili segmentiranu perforaciju za postupno prodiranje u materijal i smanjenje prskanja troske.
• Način rada: Postavite parametar „segmentirana perforacija“ u softveru za rezanje, prvo zagrijte s nižom snagom, a zatim postupno povećavajte snagu prodiranja.

2. Podesite parametre perforacije

• Smanjite vršnu snagu i produžite vrijeme perforacije:smanjiti prskanje rastaljenog materijala uzrokovano trenutnim energetskim izljevima.
• Povećajte frekvenciju perforacije (radni ciklus):kontrolirajte ritam izlazne energije laserskog impulsa kako biste izbjegli pretjerano topljenje.
• Primjer referentnog parametra (na primjeru ugljičnog čelika od 20 mm):
• Snaga: 1000-1500W (prilagođeno prema kapacitetu opreme)
• Vrijeme perforacije: 1,5-3 sekunde
• Frekvencija impulsa: 200-500Hz
• Pomoćni tlak plina: fazno podešavanje (vidi dolje)

Pomoćna kontrola plina

1. Optimizacija vrste plina i tlaka

• Ugljični čelik: Kisik (O₂) se koristi kao pomoćni plin, ali tlak treba kontrolirati. U fazi perforacije prvo se može koristiti niži tlak (0,5-1 bar), a zatim se tlak rezanja može prebaciti na visoki tlak (1,5-2,5 bara) nakon prodiranja kako bi se izbjegla prekomjerna reakcija kisika i stvaranje velike količine troske.
• Nehrđajući čelik/legirani čelik: koristite dušik (N₂) ili zrak, srednji i niski tlak (6-10 bara) za perforaciju, a nakon prodiranja prijeđite na rezanje pod visokim tlakom dušikom visoke čistoće.

2. Kašnjenje plina i prijevremeno gašenje

• Promijenite plin prije završetka perforacije: prebacite se na parametre plina za rezanje kada je prodiranje pred završetkom kako biste pomogli u ispuhivanju troske iz rupe.
• Povećajte vrijeme prethodnog upuhivanja plina: puhajte 0,5-1 sekundu prije perforacije kako biste očistili područje rupe i ohladili okolni materijal.

Položaj fokusa i podešavanje mlaznice

1. Položaj fokusa

• Prilikom perforiranja koristite relativno negativnu količinu defokusiranja (fokus je ispod površine ploče) kako biste povećali otvor blende i olakšali ispuštanje troske. Na primjer, ugljični čelik debljine 20 mm može postaviti žarišnu točku 3-5 mm ispod površine.
• Nakon prodiranja, podesite fokus na najbolji položaj prema zahtjevima rezanja.

2. Odabir i visina mlaznice

• Koristite mlaznice većeg promjera (npr. φ2,0-φ3,0 mm) kako biste poboljšali pokrivenost plinom i potaknuli ispuštanje troske.
• Osigurajte da je visina mlaznice umjerena (obično 1,0-2,0 mm) kako biste izbjegli difuziju plina uzrokovanu previsokom visinom i oštećenje od raspršivanja uzrokovano preniskom visinom.

Put procesa i vještine programiranja

1. Prethodno izbušena rupa za olovo

• Za ploče ultra visoke debljine (npr. > 30 mm), prvo se mehanički mogu izbušiti pilot rupe malog promjera, a zatim se lasersko rezanje može započeti od pilot rupa kako bi se izbjegla izravna perforacija.

2. Postavite pomak točke perforacije

• Prilikom programiranja, neka točka perforacije odstupa od stvarne konturne linije za 1-2 mm, a zatim se tijekom rezanja pomaknite od točke pomaka do konturne linije kako biste izbjegli područje nakupljanja ostataka.

3. Optimizacija putanje rezanja

• Spiralne perforacije ili kružne početne točke rezanja koriste se za širenje troske na područje koje se ne reže.

Pregled opreme i održavanja

1. Stanje lasera

• Provjerite je li izlazna snaga stabilna, osigurajte da je leća/zaštitno zrcalo čisto i izbjegavajte nedovoljnu perforaciju uzrokovanu slabljenjem energije.

2. Čistoća i protok plina

• Osigurajte čistoću plina (posebno dušika/kisika) i redovito provjeravajte je li put plina blokiran ili propušta.

3. Mlaznica je poravnata s optičkom komponentom.

• Redovito kalibrirajte koncentričnost mlaznice i laserske zrake kako biste osigurali simetriju protoka plina.

Materijali i čimbenici okoliša

1. Površinska obrada ploče

• Prije rezanja očistite sloj hrđe, mrlju od ulja ili premaz na površini ploče kako biste smanjili sudjelovanje nečistoća u reakciji.

2. Ravnost ploče

• Pazite da je ploča ravna i izbjegavajte praznine koje uzrokuju curenje plina i refleksiju energije.

Preporuka za proces otklanjanja pogrešaka parametara

1. Prvo, fiksirajte ostale parametre, postupno prilagodite vrijeme i snagu perforacije, promatrajte količinu stvorene troske i pronađite točku ravnoteže.

2. Zabilježite parametre optimizacije i uspostavite bazu podataka procesa za različite materijale/debljine.

3. Ispitivanje i provjera: provodi se nekoliko ispitivanja perforacije otpadnog materijala kako bi se potvrdilo da je troska smanjena prije formalnog rezanja.

Sažetak: Brza provjera ključnih točaka

Gore navedenim sveobuhvatnim podešavanjem, ostaci perforacije debele ploče mogu se značajno smanjiti, a kvaliteta i učinkovitost rezanja mogu se poboljšati. Ako problem i dalje postoji, preporučuje se kontaktirati proizvođača opreme za testiranje hardvera ili podršku u procesu.