Vještine laserskog rezanja svijetlih površina

Korištenje stroja za rezanje vlaknastim laserom za rezanje materijala sa sjajnim površinama (kao što su nehrđajući čelik s ogledalima, visokosjajni aluminij, bakar, mesing itd.) ima temeljne razlike i velike prednosti u odnosu na korištenje tradicionalnog CO₂ lasera, ali također zahtijeva posebne vještine za postizanje najboljih rezultata i osiguranje sigurnosti.

Osnovni princip: Valna duljina vlaknastog lasera je 1,06 mikrona, a stopa apsorpcije metalnih materijala je mnogo veća od one kod CO₂ lasera s 10,6 mikrona.To znači da je manja vjerojatnost da će se vlaknasti laser reflektirati, učinkovitost korištenja energije je veća, a rizik od oštećenja opreme zbog refleksije je znatno smanjen. Ali to ne znači da nema izazova.

Slijedeće su tehnike rezanja sjajne površine posebno dizajnirane za stroj za lasersko rezanje vlaknima:

Ključne prednosti i premise

Prije svega, jasno je da za najčešći nehrđajući čelik 304 s jakom površinom, moderni strojevi za rezanje vlaknastim laserom obično mogu rezati izravno bez komplicirane prethodne obrade poput CO₂ lasera, a rizik od refleksije je izuzetno nizak. Teškoća leži uglavnom u tome kako dobiti „besprijekornu“ površinu rezanja kako bi se spriječile površinske ogrebotine i oksidacija.

Ključne vještine i optimizacija parametara

1. Odabir plina i kontrola tlaka (najkritičnije)

• Rezanje dušikom/dušikom visoke čistoće
• Namjena: Dobivanje sjajne površine rezne oštrice bez oksidacije, srebrno bijele ili prirodne boje.
• Zahtjevi za tlak: Potreban je vrlo visok tlak zraka (obično > 1,2 MPa ili čak i viši). Dušik pod visokim tlakom može brzo otpuhati rastaljeni metal, kako bi se spriječila njegova oksidacija na površini rezanja i promjena boje, a istovremeno hladi šav rezanja.
• Zahtjevi za čistoću: Koristite dušik čistoće 99,99% ili više kako biste izbjegli nečistoće kisika koje uzrokuju oksidaciju i žutu i crnu površinu reza.
• Rezanje kisikom:
• Primjenjivo samo za postizanje brzine rezanja i ne smeta im površina rezanja od sloja crnog oksida. Za obradke kojima je potrebno održati izgled „sjajne površine“, općenito se ne koriste.

2. Odabir mlaznice i kontrola visine

• Koristite dvoslojnu/kombiniranu mlaznicu: dvoslojna mlaznica (kao što su HighSpeed, LowSpeed ​​mlaznica) može stvoriti stabilniji, agregirani protok zraka, sposobnost uklanjanja troske je jača, posebno pogodna za rezanje sjajnih površina visokotlačnim dušikom.
• Otvor mlaznice: ovisno o odabiru debele ploče, obično se koristi nešto veći otvor (npr. φ2.0, φ3.0) kako bi se osigurao dovoljan protok zraka.
• Položaj fokusa: Pokušajte malo prilagoditi fokus prema dolje (dublje u list) kako biste dobili vertikalniji i glatkiji rez.
• Visina košnje: održavajte konstantnu i preciznu visinu rezanja kako biste osigurali stabilan protok zraka.

3. Optimizacija parametara lasera

• Snaga: Korištenje veće snage s velikom brzinom može smanjiti zonu utjecaja topline i izbjeći pretjerano topljenje ili žutilo rezne oštrice.
• Frekvencija: Povećanje frekvencije pulsiranja (npr. 500-1000 Hz ili više) može učiniti liniju rezanja nježnijom i glatkijom.
• Radni ciklus: prilagodite odgovarajući radni ciklus, pod pretpostavkom osiguranja stabilnosti rezanja, kako biste pronašli najbolje parametre završne obrade.
• Brzina rezanja: u slučaju osiguravanja proreza, pokušajte koristiti veću brzinu rezanja kako biste smanjili nakupljanje topline.

4. Upravljanje fokusom

• Proveden je test fokusa kako bi se pronašao najbolji položaj fokusa za materijal i debljinu svijetle površine. Obično blago negativni fokus (laserski fokus je unutar ploče) pomaže u dobivanju boljeg vertikalnog presjeka.

Posebna razmatranja za različite sjajne materijale

ogledalo od nehrđajućeg čelika:

• Prva zaštitna površina: upotreba visokokvalitetne posebne zaštitne folije za lasersko rezanje! Ovo je najučinkovitiji način sprječavanja da prskanje nastalo tijekom rezanja i površina stola stroja ogrebu površinu zrcala.
• Nakon rezanja, zaštitna folija se može lako otkinuti kako bi se dobila glatka površina.

Aluminij i aluminijske legure (posebno visoki sjaj):

• Rizik od refleksije: Refleksija čistog aluminija i aluminija s visokim udjelom silicija i dalje je visoka. Iako je rizik niži od CO₂-a, ultra-snažni vlaknasti laseri (npr. 10 000 W ili više) i dalje moraju biti oprezni zbog mogućeg utjecaja povratnih refleksija na unutarnje komponente vlaknaste glave prilikom rezanja.
• Parametri: Aluminij brzo provodi toplinu, zahtijeva veću vršnu snagu i veću brzinu. Koristite dušik visoke čistoće i možda ćete trebati dodati malu količinu argona za postizanje svjetlijeg presjeka.
• Viseća troska: Rezanje aluminija lako stvara donju visjeću trosku, što je potrebno prevladati optimizacijom tlaka zraka i fokusa.

bakar i mesing:

• Visoka reflektivnost: Čisti bakar (bakar) je jedan od najreflektirajućih metala i također predstavlja rizik za vlaknaste lasere. Uvijek započnite test s malom snagom.
• Problem apsorpcije: Može se koristiti zeleni vlaknasti laser (valne duljine 515 nm). Bakar ima vrlo visoku stopu apsorpcije zelene svjetlosti. Idealan je izbor za rezanje bakra, ali oprema je skupa.
• Mesing: cink, prilikom rezanja će se stvarati cinkova para, presjek se lako crni. Potreban je dušik pod visokim tlakom i parametri su optimizirani.

Sigurnosne i operativne preporuke

1. Prvi test:Za visoko reflektirajuće materijale (čisti bakar, čisti aluminij), pri prvom rezanju, prvo se može koristiti otpadni materijal i testirati pri nižoj snazi ​​kako bi se promatralo stanje rezanja i povratna informacija stroja.

2. Pregled opreme:Provjerite je li laserska glava vašeg stroja za rezanje optičkim vlaknima opremljena uređajem za zaštitu od refleksije (kao što je izolator povratne refleksije). Većina modernih strojeva s optičkim vlaknima srednje do velike snage dolazi standardno.

3. Čišćenje i održavanje:

• Prije rezanja očistite površinu materijala uljem.
• Redovito provjeravajte i čistite mlaznicu te zaštitite leću. Visokotlačni plin tijekom rezanja sjajne površine može lakše podići prašinu i pričvrstiti je na leću.

4.Probno rezanje i biblioteka parametara:Uspostavite „biblioteku parametara rezanja svijetle površine“ za različite materijale, različite debljine i različite zahtjeve površine te provedite probnu provjeru rezanja u malom opsegu svaki put kada se materijal zamijeni.

Sažetak

Zaključak:Kod vlaknastih lasera, srž rezanja materijala sa sjajnom površinom promijenila se od „kako spriječiti oštećenja od refleksije“ do „kako optimizirati proces za postizanje savršene površine reza i zaštitu izgleda materijala“. Kombinacijom „finog podešavanja parametara zaštite površine rezanja visokotlačnim dušikom visoke čistoće“, visokokvalitetni obratci sa sjajnom površinom mogu se stabilno i učinkovito obrađivati.