A vágófej fúvókájának felmelegedésének okai lézervágás közben

A lézervágó fej fúvóka láza komoly, akár égő vörös is lehet, általában nem egyetlen okból, hanem számos tényező eredménye. A következőkben részletesen ismertetjük a fő okokat, a másodlagos okokat és a megoldásokat.

Fő ok

Ezek a legközvetlenebb és leggyakoribb problémák, amelyek a fúvóka túlmelegedését okozzák.

1. Plazma/visszavert hő

• Generációs mechanizmus:Amikor a lézersugár a fém felületére fókuszálódik, azonnal megolvasztja vagy akár elpárologtatja a fémet. Egy segédgázt, például oxigént vagy nitrogént fújnak ebbe a magas hőmérsékletű tartományba. Ha az energiasűrűség túl magas, vagy a gáz paraméterei nem megfelelőek, az elpárologtatott fém és maga a gáz ionizálódik, és magas hőmérsékletű plazmafelhőt (egy elektromosan semleges gázcsoportot rendkívül magas hőmérséklettel) képez.
• Hőátadási folyamat:Ez a plazma nemcsak elnyeli és szétszórja a lézerenergiát, csökkentve a vágási hatékonyságot, hanem felfelé is visszatér a fúvóka belsejébe. A plazma által szállított hatalmas hőmennyiség közvetlenül a fúvóka réz belső falára kerül, aminek hőmérséklete hirtelen megemelkedik, sőt akár vörösre is éghet és megolvadhat.

2. Hűtőrendszer meghibásodása

A modern, nagy teljesítményű lézervágó fejek vízhűtéses csatornákkal vannak ellátva, amelyeket kifejezetten a fúvókák, a védőtükrök és más alkatrészek által elnyelt hő elvezetésére használnak.

Gyakran Ismételt Kérdések:

• Nem elegendő hűtővíz áramlás:a hűtővíz-szivattyú meghibásodása, a vízcső meghajlása, a szűrő eltömődése stb.
• A hűtővíz hőmérséklete túl magas:A hűtőberendezés hűtőhatása nem jó, vagy túl kicsi a választék.
• A hűtővíz-kör elzáródása vagy szivárgása:A belső vízkő vagy szennyeződések elzárják az áramlási utat.
• A hűtőrendszer nincs bekapcsolva:A lézer elindítása előtt felejtse el bekapcsolni a hűtőt.

Másodlagos és egyéb okok

Ezek az okok, bár kevésbé közvetlenek, mint a fenti kettő, súlyosbíthatják a lázat, vagy önmagukban is problémákat okozhatnak.

3. Szennyeződéssérült vagy sérültnses

• Ha a fókuszáló tükör vagy a védőtükör szennyezett (olaj, por) vagy sérült, a fényáteresztő képessége és a fókuszáló képessége csökken.
• A lézerenergia egy részét maga a lencse elnyeli és hővé alakítja. Ez a hő átkerül a tükör alapjára, amely viszont felmelegíti a környező levegőt és a fúvóka alapját.
• Súlyos esetekben a lencse túlzott hőmérséklete repedést okozhat.

4. A folyamatparaméterek helytelen beállítása

• Gáztípus és nyomás:
• Amikor oxigénnel vágunk szénacélt, az egy exoterm reakció, amely önmagában is sok hőt termel. Ha a gáznyomás nem megfelelő, könnyebb erős plazma képződik.
• Rozsdamentes acél nitrogénnel történő vágásakor, ha a légnyomás túl alacsony ahhoz, hogy az olvadékot időben elfújja, a salak felfelé fröccsen, a fúvóka belső falához tapad, és tovább melegíti azt; ha a légnyomás túl magas, az légáramlás zavarát okozhatja, ami plazmaképződéshez vezet.
• Vágási sebesség:A sebesség túl alacsony, a lézer túl sokáig marad ugyanabban a pozícióban, és túl sok hő halmozódik fel, ami könnyen plazmaképződéshez és a fúvóka megégetéséhez vezethet. Ha a sebesség túl magas, előfordulhat, hogy nem vág át, ami fokozott visszavert fényt eredményez.
• Lézerteljesítmény:Amikor a teljesítmény túl magas, és más paraméterek (például a sebesség és a légnyomás) nem egyeznek, az energia túlzott, és a plazma könnyen keletkezik.
• Fókuszpozíció:A helytelen fókuszpozíció befolyásolja az energiasűrűséget és a vágási alakot, ezáltal az olvadék kisülését és a plazma képződését.

5. Maga a fúvóka problémája

• Modell eltérés:A fúvóka nyílása nem egyezik a vágott lemez vastagságával és a gáznyomással. Például a nagy nyílású fúvókával végzett finomvágás a légáramlás eltérülését okozhatja, és a védelmi hatás gyenge lesz.
• Rossz minőség/sérülés:A fúvóka középső lyuka nem kerek, sorja van, és a belső fal nem sima, ami instabil légáramlást okoz, és könnyen örvényáram alakul ki, ami nem segíti elő a hőelvezetést és a salakfújást. A fúvóka enyhe deformációja a lemezzel való ütközés után szintén okozhatja ezt a problémát.
• Nem megfelelő telepítés:A fúvóka nincs meghúzva, vagy a tömítőgyűrű sérült, ami gázszivárgást okoz és tönkreteszi a stabil gázfüggöny védelmét.

6. Külső környezet és ütközés

• A lemez felületi fényvisszaverő képessége túl magas:Nagy fényvisszaverő képességű anyagok, például alumínium és réz vágása esetén a lézerenergia nagy része visszaverődik a vágófej belsejébe, és a fúvóka, valamint a tükörfészek elnyeli.
• Ütközés:A vágófej ütközik a lemezzel vagy a szerelvényrel, ami a fúvóka deformálódását és a belső alkatrészek elmozdulását okozza, tönkretéve a fény, a gáz és a vízi út eredeti koaxialitását és tömítését.

Összefoglaló és megoldási ellenőrzőlista

Fúvóka melegedésével kapcsolatos probléma esetén ajánlott az alábbi sorrendben ellenőrizni:

1. Azonnal állítsa le a gépet ellenőrzés céljából:hogy elkerüljük a berendezés további károsodását.

2. Ellenőrizze a hűtőrendszert (legfontosabb):

• Győződjön meg arról, hogy a hűtő be van kapcsolva és normálisan működik.
• Ellenőrizze, hogy a hűtővíz áramlása és nyomása megfelel-e a berendezés követelményeinek.
• Érintse meg a bemeneti és kimeneti csöveket, és érezze a hőmérséklet-különbséget. Ha a hőmérséklet-különbség kicsi, az azt jelenti, hogy a hőcsere hatékonysága alacsony, vagy az áramlás nem elegendő.
• Ellenőrizze a víz minőségét, hogy megbizonyosodjon arról, hogy nincsenek benne szennyeződések.

3. Optikai alkatrészek ellenőrzése és cseréje:

• Távolítsa el a védőlencsét, és ellenőrizze, hogy nincs-e rajta szennyeződés, égés vagy repedés. A lencséket mindig tartsa tisztán.
• Ellenőrizd, hogy a fókuszáló tükör jó állapotban van-e.

4. Ellenőrizze és cserélje ki a fúvókát:

• Ellenőrizze, hogy a jelenleg használt fúvókanyílás alkalmas-e a folyamatban lévő vágási feladathoz.
• Ellenőrizze, hogy a fúvóka belső furata sima és kerek-e, és hogy nincs-e olvadási sérülés vagy elzáródás. Cserélje ki egy vadonatúj, kiváló minőségű fúvókára.

5. A forgácsolási folyamat paramétereinek optimalizálása:

• A lézer teljesítményének, a vágási sebességnek, a gáz típusának és nyomásának, a fókuszpozíciónak stb. az anyag típusának és vastagságának megfelelő újrakalibrálásához konzultáljon a berendezés szállítójával vagy tapasztalt folyamatmérnökkel. Ez a plazma túlmelegedésének problémájának megoldásának lényege.

6. Ellenőrizze a koaxialitást és a telepítést:

• Használja az igazításmérőt a lézer, a fúvóka és a gáz koaxialitásának ellenőrzésére.
• Győződjön meg arról, hogy a fúvóka megfelelően van felszerelve és meghúzva, valamint a tömítőgyűrű sértetlen.

7. Figyelje meg a vágási folyamatot:

• Biztonsági okokból figyelje meg a szikrákat vágás közben. Egy normál szikrának lefelé és hátrafelé kell terjednie. Ha a szikra felfelé fröccsen, szétszóródik, vagy túl durva és fényes, az általában azt jelenti, hogy a paraméterek nem megfelelőek, és nagy mennyiségű plazma keletkezik.

Szisztematikus vizsgálattal a fúvókamelegedési problémák túlnyomó többsége hatékonyan megoldható. Ha a fenti lépések nem oldhatók meg, akkor előfordulhat, hogy komolyabb mechanikai vagy optikai probléma van a vágófej belsejében, és szakember karbantartása érdekében fel kell venni a kapcsolatot a berendezés gyártójával.