Problémák, amelyek lézeres lemezvágáskor előfordulhatnak

A lézervágás során olyan problémák merülhetnek fel, mint a lerakódás a munkadarab alján, a vágófelület alsó végén lévő gyűrődések, a derékszögek/éles sarkok túlzott kiégése és az érdes vágófelület. A következőkben szisztematikusan megvizsgáljuk ezen problémák okait és megoldásait.

Az alapvető problémák elhárításának áttekintése

1. probléma: hab a munkadarab alján (lógó salak)

Okelemzés: miután a lézer megolvasztja az anyagot, a segédgáz nem tudja időben és teljesen elfújni azt a bemetszés aljáról, így lecsapódik és függő salak képződik. Ez lényegében az energia- és gázegyensúly kérdése.

Megoldás:

1. Gázparaméterek optimalizálása:

• Nyomás; Rozsdamentes acél, alumíniumötvözet stb. esetén, ha nagy tisztaságú segédgázként nitrogént használunk, a nyomásnak elég magasnak kell lennie (például 1,6 MPa vagy nagyobb) az oxidációmentes vágás és a salak elfúvása érdekében. Szénacél esetében oxigén használata esetén a nyomásnak mérsékeltnek kell lennie, a túl magas nyomás felerősíti a reakciót, és durva salak képződik.
• Tisztaság és típus: a gáz tisztaságának (különösen a nitrogén esetében a 99,9%-nál nagyobb) biztosítása érdekében az oxigén tisztaságának is 99,5%-nál nagyobbnak kell lennie.

2. A nyaláb fókuszának kalibrálása:

• A fókuszpozíció eltérése a leggyakoribb ok. Végezzen fókuszkalibrációt, és próbálja meg finomhangolni a fókuszpozíciót felfelé és lefelé. Általánosságban elmondható, hogy a fókusz enyhe csökkentése (mélyen az anyagban) segít javítani az alsó vágás minőségét.

3. Állítsa be a teljesítményt és a sebességet

• A túl nagy sebesség vagy a túl alacsony teljesítmény átvágáshoz és puha, függő salak képződéséhez vezet; a túl alacsony sebesség vagy a túl nagy teljesítmény túlzott megolvadáshoz, kemény és törékeny, függő salak képződéséhez. Meg kell találni a lemez vastagságának leginkább megfelelő teljesítmény-sebesség kombinációt.

4. Ellenőrizze és cserélje ki a fúvókát:

• A sérült, deformált vagy nem megfelelő fúvókák használata megzavarhatja a légáramlást. Ellenőrizze, hogy a fúvóka középső furata lekerekített-e, és a lemez vastagságának megfelelő átmérőjű fúvókát válasszon (általában nagy átmérő vastag lemezhez és kis átmérő vékony lemezhez).

2. feladat: Alsó redők levágása (csíkok/túlégés)

Okelemzés: Ez egy tipikus túlégési jelenség. A túlzott hőbevitel miatt az anyag túlzottan megolvad, vagy akár elpárolog, és a vágási szakasz alsó felében durva, gyűrődésszerű csíkok keletkeznek.

Megoldás:

• Elsődleges beállítás: Növelje a vágási sebességet. A túl lassú sebesség a fő ok, a sebesség javításával csökkentheti a lézer egységnyi területére jutó idő szerepét, hogy elkerülje a hő felhalmozódását.
• Csökkentse a lézer teljesítményét. Ha a sebesség már nem növelhető, vagy az emelés átvágáshoz vezet, a teljesítményt megfelelően csökkenteni kell a teljes hőbevitel csökkentése érdekében.
• Állítsd be a fókuszpozíciót. Próbáld meg egy kicsit lejjebb vinni a fókuszpozíciót, hogy az energia koncentráltabb legyen, és csökkenjen a hőhatásövezet.
• Ellenőrizze és csökkentse a segédgáz nyomását. Különösen szénacél vágásakor oxigén használata esetén a túl magas oxigénnyomás „égésjavítóként” súlyosbítja az oxidációs reakciót, és túlzott hőt termel. A levegőnyomás megfelelő csökkentése váratlan hatásokkal járhat.

3. probléma: Derékszögű/Éles égés

Okelemzés: A lézervágó fej sebessége egyenes vonalban haladva stabil, de derékszögben vagy éles szögben történő vágáskor lassítania, fordulnia, majd újra gyorsítania kell. A saroknál a sebességcsökkenés miatt a lézer tartózkodási ideje hosszabb lesz, és a hő hirtelen felhalmozódik, ezáltal eltávolítva az éles sarkot.

Megoldás:

1. Lekerekített sarkú átmenet használata (a leghatékonyabb módszer):

• A rajztervezési szakaszban az éles sarkot egy kis lekerekített sarokká (R-sarok) változtatják. Már egy kis, 0,5 mm-es sugarú lekerekítés is simán tudja a vágófej átmenetét biztosítani, elkerülni a drasztikus sebességváltozásokat, és hatékonyan megakadályozni a túlégést.

2. Használja a sarokfeldolgozási függvényt (fényes sarok függvény):

• A modern lézervágó rendszerek „sarkok teljesítményszabályozásával” vagy „fényes sarok” funkcióval rendelkeznek. Ez a funkció a következőket teszi lehetővé:
• Sarok észlelésekor a lézer teljesítménye automatikusan csökken.
• Vagy használjon szegmentált vágást, rövid időre kapcsolja ki a lézert a saroknál, és vágjon két szegmensben.
• Kérjük, tekintse meg az eszköz operációs rendszerének kézikönyvét a funkció engedélyezéséhez és hibakereséséhez.

3. Csökkentse a vágási sebességet a saroknál:

• A folyamatparaméter-táblázatban a sarok forgácsolási sebességét külön állítják be, hogy az alacsonyabb legyen, mint a lineáris sebesség, de ezt a teljesítménycsökkentéssel együtt kell használni.

4. probléma: durva vágási felület (függőleges szálirány)

Okelemzés: a vágási felület egyértelműnek tűnik, nem sima függőleges csíkok, általában az energia instabilitása vagy a paraméterek eltérése miatt, ami az anyag egyenetlen olvadási állapotát eredményezi.

Megoldás:

• Győződjön meg arról, hogy a fókuszpozíció pontos és stabil: Ez a legfontosabb tényező a sima vágási felület eléréséhez. A fókusz apró változása is hatalmas különbséget eredményez a keresztmetszeti vonalakban. Tisztítsa meg és kalibrálja a fókuszáló lencsét a fókusz stabilitásának biztosítása érdekében.
• Használjon nagy tisztaságú segédgázt: A gázban lévő szennyeződések zavarhatják az olvadt fém áramlását és hűtési folyamatát, ami durva metszeteket eredményezhet.
• Optimalizálja a forgácsolási sebességet: Az instabil sebesség vagy a nem megfelelő beállítás miatt az olvadt fém egyenetlen csíkokat képez a hűtési folyamat során. Keressen egy stabil sebességet, amely folyamatos, sima forgácsokat eredményez.

Ellenőrizze a berendezés stabilitását:

• Sima a vezetősín? A berendezés rezgése közvetlenül visszaverődik a vágófelületről.
• Koaxiális a fúvóka a sugárral? A különböző tengelyek áramlása metszeti aszimmetriát és érdességet okozhat.
• Tiszták vagy sérültek az optikai lencsék? A szennyezett lencsék szétszórhatják a lézerenergiát, ami gyenge vágásokat és durva metszeteket eredményezhet.

Általános alapítványi ellenőrzőlista

Mielőtt bármilyen finomhangolást végezne a paramétereken, feltétlenül végezze el a következő alapvető ellenőrzéseket:

1. Optikai lencse:Ellenőrizze, hogy a fókuszáló lencse és a védőlencse tiszták-e, nincsenek-e rajtuk szennyeződések, vízfoltok vagy sérülések.

2. Fúvóka beállítása:Győződjön meg róla, hogy a lézersugár tökéletesen halad át a fúvóka közepéből.

3. Gáz és gázkör:ellenőrizze, hogy nincs-e szivárgás a gázkörben, és hogy a gáz típusa és tisztasága megfelelő-e.

4. anyag:annak biztosítása érdekében, hogy a lemez felülete tiszta, ne legyen oxidréteg, olaj és egyenletes anyag.

Összefoglalás és ajánlások

A lézervágás egy precíz folyamat, többparaméteres szinergiával. A probléma megoldásának kulcsa az, hogy „egyszerre csak egy változót változtassunk”, és nyilvántartást vezessünk a probléma kiváltó okának meghatározása érdekében.