Problemi koji se mogu pojaviti prilikom laserskog rezanja ploča

Kod laserskog rezanja postoje problemi poput naslaga na dnu obratka, nabora na donjem kraju površine rezanja, prekomjernog sagorijevanja pravih kutova/oštrih kutova i hrapave površine rezanja. U nastavku će se sustavno razmotriti uzroci i rješenja tih problema.

Pregled rješavanja ključnih problema

Problem 1: pjena na dnu obratka (viseća troska)

Analiza uzroka: nakon što laser rastopi materijal, pomoćni plin ga na vrijeme i u potpunosti ne otpuhne s dna reza, te se kondenzira i stvara viseća troska. To je u biti pitanje ravnoteže energije i plina.

Otopina:

1. Optimizirajte parametre plina:

• Tlak; Za nehrđajući čelik, aluminijske legure itd., kada se dušik koristi kao pomoćni plin visoke čistoće, tlak mora biti dovoljno visok (na primjer, 1,6 MPa ili više) kako bi se postiglo rezanje bez oksidacije i otpuhivanje troske. Kada se kisik koristi za ugljični čelik, tlak treba biti umjeren, previsok će intenzivirati reakciju i stvoriti grubu trosku.
• Čistoća i vrsta: kako bi se osigurala čistoća plina (posebno dušik zahtijeva više od 99,9%), čistoća kisika također mora biti veća od 99,5%.

2. Kalibrirajte fokus snopa:

• Odstupanje položaja fokusa je najčešći uzrok. Napravite kalibraciju fokusa i pokušajte fino podesiti položaj fokusa gore i dolje. Općenito, lagano spuštanje fokusa (duboko u materijalu) pomaže u poboljšanju kvalitete donjeg reza.

3. Podesite snagu i brzinu

• Prevelika brzina ili premala snaga dovest će do probijanja i stvaranja mekane viseće troske; premala brzina ili prevelika snaga dovest će do prekomjernog taljenja i stvaranja tvrde i krhke viseće troske. Potrebno je pronaći najbolju kombinaciju snage i brzine koja odgovara debljini lima.

4. Provjerite i zamijenite mlaznicu:

• Korištenje oštećenih, deformiranih ili neusklađenih mlaznica može poremetiti protok zraka. Provjerite je li središnji otvor mlaznice zaobljen i odaberite mlaznicu odgovarajućeg promjera prema debljini ploče (obično veliki promjer za debelu ploču i mali promjer za tanku ploču).

Problem 2: Izrežite donje nabore (pruge/pregorjeli dijelovi)

Analiza razloga: Ovo je tipičan fenomen prekomjernog izgaranja. Zbog prekomjernog unosa topline, materijal se prekomjerno topi ili čak isparava, stvarajući grube, naborane pruge u donjoj polovici reznog dijela.

Otopina:

• Primarno podešavanje: Povećanje brzine rezanja. Glavni razlog je prevelika sporost, povećanje brzine može smanjiti lasersko djelovanje u jedinici površine, kako bi se izbjeglo nakupljanje topline.
• Smanjite snagu lasera. Ako se brzina više ne može povećati ili podizanje dovodi do rezanja, snagu treba odgovarajuće smanjiti kako bi se smanjio ukupni unos topline.
• Podesite položaj fokusa. Pokušajte malo sniziti položaj fokusa kako biste energiju koncentrirali i smanjili zonu utjecaja topline.
• Provjerite i smanjite tlak pomoćnog plina. Pogotovo kada se kisik koristi za rezanje ugljičnog čelika, previsok tlak kisika pogoršat će oksidacijsku reakciju poput "poboljšivača izgaranja" i stvoriti prekomjernu toplinu. Pravilno snižavanje tlaka zraka može imati neočekivane učinke.

Problem 3: Opeklina pod pravim kutom/oštro

Analiza razloga: Brzina laserske rezne glave je stabilna pri hodu u ravnoj liniji, ali pri rezanju pod pravim ili oštrim kutom, potrebno je usporiti, okrenuti se i ponovno ubrzati. Pad brzine na uglu uzrokuje produljenje vremena zadržavanja lasera, a toplina se naglo akumulira, čime se uklanja oštri kut.

Otopina:

1. Koristite prijelaz zaobljenih kutova (najučinkovitija metoda):

• U fazi projektiranja crteža, oštri kut se mijenja u mali zaobljeni kut (R kut). Čak i mali zaobljeni kut s radijusom od 0,5 mm može omogućiti glatki prijelaz rezne glave, izbjeći drastične promjene brzine i učinkovito spriječiti prekomjerno sagorijevanje.

2. Koristite funkciju obrade kuta (funkcija svijetlog kuta):

• Moderni sustavi za lasersko rezanje dolaze s funkcijom "kontrole snage kuta" ili "svijetlog kuta". Ova funkcija može:
• Kada se otkrije kut, snaga lasera se automatski smanjuje.
• Ili koristite segmentno rezanje, nakratko isključite laser na kutu i izrežite u dva segmenta.
• Za omogućavanje i otklanjanje pogrešaka u ovoj značajki, pogledajte priručnik s operativnim sustavom vašeg uređaja.

3. Smanjite brzinu rezanja na uglu:

• U tablici parametara procesa, brzina rezanja ugla postavlja se zasebno kako bi bila niža od linearne brzine, ali to se mora koristiti zajedno sa smanjenjem snage.

Problem 4: hrapava površina rezanja (vertikalna vlakna)

Analiza razloga: površina rezanja izgleda očito, a ne kao glatke okomite pruge, obično zbog energetske nestabilnosti ili neusklađenosti parametara, što rezultira neravnomjernim stanjem taljenja materijala.

Otopina:

• Osigurajte točnost i stabilnost fokusa: Ovo je najvažniji faktor za postizanje glatke površine rezanja. Mala promjena fokusa dovest će do velike razlike u linijama presjeka. Očistite i kalibrirajte leću za fokusiranje kako biste osigurali stabilnost fokusa.
• Koristite pomoćni plin visoke čistoće: Nečistoće u plinu mogu ometati protok i proces hlađenja rastaljenog metala, što rezultira hrapavim presjecima.
• Optimizirajte brzinu rezanja: Nestabilna brzina ili nepravilno podešavanje uzrokovat će stvaranje neravnih pruga na rastaljenom metalu tijekom procesa hlađenja. Pronađite stabilnu brzinu koja proizvodi kontinuirane, glatke strugotine.

Provjerite stabilnost opreme:

• Je li vodilica glatka? Vibracije opreme izravno će se odražavati na površini rezanja.
• Je li mlaznica koaksijalna sa snopom? Strujanje zraka različitih osi može uzrokovati asimetriju presjeka i hrapavost.
• Jesu li optičke leće čiste ili oštećene? Kontaminirane leće mogu raspršiti lasersku energiju, što rezultira slabim rezovima i grubim dijelovima.

Opći kontrolni popis temelja

Prije bilo kakvih finih podešavanja parametara, obavezno izvršite sljedeće osnovne provjere:

1. Optička leća:Provjerite jesu li leća za fokusiranje i zaštitna leća čiste, bez onečišćenja, mrlja od vode i oštećenja.

2. Poravnanje mlaznica:Pazite da laserska zraka savršeno prolazi iz središta mlaznice.

3. Plin i plinski krug:Potvrdite da nema curenja u plinskom krugu te da su vrsta i čistoća plina ispravni.

4. materijal:kako bi se osiguralo da je površina ploče čista, bez oksidnog sloja, ulja i ujednačenog materijala.

Sažetak i preporuke

Lasersko rezanje je precizan proces s višeparametarskom sinergijom. Ključ rješavanja problema je "mijenjati samo jednu varijablu istovremeno" i voditi evidenciju kako bi se točno utvrdio uzrok problema.