Hogyan lehet fényes, polírozott élt elérni acéllemezek lézervágásakor?

Az acéllemezek (jellemzően szénacél) lézeres vágásakor az oxidmentes, nagy fényvisszaverő vágási felület (más néven „fényes vágás”) eléréséhez a legfontosabb az oxidáció teljes megakadályozása a vágási folyamat során.és finoman hangolt vágási paramétereket kell használni, amelyek alaposan elfújják az olvadt anyagot. A hagyományos levegős vágás durva, szürke felületet képez oxidréteggel. A fényes felületű vágás eléréséhez kövesse az alábbi főbb lépéseket és alapelveket:

Alapelv

A fényes felületű forgácsolás lényege az „olvasztási forgácsolás”, nem pedig az „oxidációs forgácsolás”.

Oxidációs vágás (közönséges levegő): az oxigén segédgázként való használata során a vas és az oxigén intenzív exoterm reakciót (égést) vált ki, nagy mennyiségű vas-oxid salakot képezve, a vágási felület érdes, szürkésfekete.

Olvadékvágás (tükörfényes vágás): Nagy tisztaságú nitrogént (N2) vagy argont (Ar) használ segédgázként. Az inert gáz elkülönül az oxigéntől, a lézer csak a fémet olvasztja meg, és a nagynyomású gáz elfújja a tiszta fémoldatot, így oxidáció nélkül ezüstfényű felületet kap.

A fényes felületű vágás elérésének kulcselemei és lépései

1. Segédgáz: nagy tisztaságú nitrogént kell használni

• Tisztasági követelmények: ≥ 99,99% (általában 4 kilences vagy magasabb). A nem megfelelő tisztaság nyomokban oxidációt okozhat, ami befolyásolhatja a felületkezelést.
• Nyomáskövetelmények: nagyon magasak. A lemez vastagságától függően általában 15-20 bar (kb. 1,5-2,0 MPa) vagy akár magasabb stabil nyomás szükséges. Nagy áramlási sebességű folyékony nitrogén tartályt vagy nitrogéngenerátort kell használni, amit a hagyományos légkompresszor nem tud teljesíteni.
• Funkció: olvadt fém elfújása, vágási varrat lehűtése, oxigén elszigetelése.

2. Lézerteljesítmény és mód: nagy teljesítményű és kiváló minőségű sugárra van szükség

• Teljesítményigény: A fényes felület vágása általában nagyobb lézerteljesítményt igényel. Például egy 6 mm-es szénacél fényes felület vágása egy 4000 W-os lézerrel könnyebb és hatékonyabb lesz, mint az azonos vastagságú hagyományos lemezek vágása. A nem elegendő teljesítmény túl lassú vágási sebességet és hőfelhalmozódást okoz, ami befolyásolja a minőséget.
• Sugárminőség: az egymódusú lézer vagy kvázi-egymódusú lézer koncentráltabb energiasűrűsége és kisebb foltmérete miatt a világos vágási felületen a többmódusú lézerhez képest rejlő előnyökkel rendelkezik, finomabb, világosabb metszeteket eredményezve.

3. Vágási paraméterek: finombeállítás

A következő paramétereket kell finoman optimalizálni a berendezés és a gázviszonyok függvényében:

• Vágási sebesség: Az oxigénes vágáshoz képest a sebesség jelentősen csökken. Ha a sebesség túl nagy, az olvadék nem lesz tisztán fújva, és a hátulján salak lóg; ha a sebesség túl alacsony, a hőbevitel túl nagy, és a lemez túlmelegedhet és színe megváltozhat.

Fúvóka kiválasztása és magassága:

• Fúvóka átmérője: általában nagyobb fúvóka átmérőt (például φ3 mm vagy φ4 mm) kell választani a nagy nyomás és a nagy nitrogénáramlás miatt, hogy a légáramlás stabil legyen és lefedje a teljes rést.
• Fúvóka magassága: Pontosan szabályozni kell, általában valamivel magasabbra, mint oxigénnel történő vágáskor, hogy jó légfüggöny védelmet képezzen.
• Fókuszpozíció: A fókuszt általában a lemez felületére vagy kissé alá kell beállítani, és a legjobb pozíciót kísérletileg kell meghatározni a legkeskenyebb és legfényesebb rés eléréséhez.
• Csúcsteljesítmény/frekvencia moduláció: Egyes vastagabb lemezek esetében a megfelelő impulzusvágási mód használata segít a hőbevitel szabályozásában a jobb fényes felületi hatás elérése érdekében.

4. Igazgatótanácsi követelmények

• Felülettisztítás: az olaj, a rozsda és a lemez felületén lévő bevonat befolyásolja a vágási hatást, ezért előzetesen meg kell tisztítani.
• Egyenletes anyag: Az egyenetlen anyag inkonzisztens csillogó hatást eredményez.

Működési folyamat összefoglalása

1. Előkészítés:Ügyeljen arra, hogy nagy tisztaságú nitrogént és nagynyomású gázellátó rendszert használjon. Tisztítsa meg a lemez felületét.

2. Fúvóka kiválasztása:Szereljen fel egy nagy átmérőjű, nitrogénes nagynyomású vágáshoz alkalmas fúvókát (például φ3 mm).

3. Paraméterek beállítása:Válassza a „Nitrogénes vágás” vagy a „Fényes felületű vágás” módot a vágásvezérlő szoftverben. Adja meg a lemez anyagát (szénacél) és vastagságát.

4. A kiigazítás főbb vonatkoztatási pontjai:

• A segédgázt N2-re állították.
• A gáznyomást a magas nyomástartományra kell beállítani (például 6 mm-es szénacél esetén először 18 bar-ral kell próbálkozni).
• Jelentősen csökkentse a vágási sebességet (oxigénes vágás lehetséges 1/3-1/2 sebességgel a rétegvastagságnál).
• Állítsa be megfelelően a fókuszt és a fúvóka magasságát.

5. Próbaforgácsolás és optimalizálás:először apró grafikákat vagy maradékéleket használjon próbavágáshoz. Megfigyelési szakasz:

• Ha a felső rész világos, az alsó rész fekete vagy lógó salak oszlik el: lehet, hogy túl gyors vagy elégtelen a légnyomás.
• Ha az egész szakasz sárga vagy oxidált: a nitrogén tisztasága nem elegendő, vagy a nyomás túl alacsony, és oxigén keveredett bele.
• Ha a vágás nem átlátszó, vagy a salak erősen letapadt: elégtelen teljesítmény, túl gyors vágás vagy rossz fókuszpozíció.

6. Formális vágás:a paraméteroptimalizálás befejezése után a formális vágás.

Megfontolások és korlátozások

• Magasabb költség:nagy mennyiségű nagy tisztaságú nitrogént fogyasztanak, a vágási sebesség lassú, és az egységköltség sokkal magasabb, mint az oxigénvágásé.
• Vastagsági határ:A fényes felületi hatás a vastagság növekedésével egyre rosszabb. Általában közepes és vékony szénacél lemezeken (1-12 mm) működik a legjobban. Amikor a lemez vastagsága meghaladja a berendezés kapacitását, nehéz tökéletesen fényes felületet elérni.
• Felszerelési követelmények:A lézerteljesítmény, a sugár minősége, a gép stabilitása és a gázellátó rendszer magasabb követelményeket támaszt.
• Fő alkalmazás:a munkadarab megjelenési, hegesztési, permetezési minőségi követelményeihez használják, például felvonópanelek, precíziós mechanikus alkatrészek, megjelenési alkatrészek stb., hogy elkerüljék a további csiszolási folyamatot.

Egyszerűen fogalmazva, a fényes felület kivágásához három elemre kell emlékezni: nagy nyomású és nagy tisztaságú nitrogén, nagy teljesítményű és jó nyaláb, valamint alacsony sebességű finomhangolási paraméterek.Javasoljuk, hogy a berendezés gyártójától szerezzen be egy adott modellhez és vastagsághoz tartozó alapvető paramétertáblázatot, és ezt használja a helyszíni finomhangolás alapjául.