Saat memotong baja karbon dengan laser, penampang yang dihasilkan kasar dan bergerigi, yang biasanya bukan disebabkan oleh satu alasan saja, melainkan oleh ketidaksesuaian beberapa parameter proses. Berikut ini akan memberikan solusi terperinci dari dua aspek: penyebab utama dan langkah-langkah pemecahan masalah yang sistematis..
Tanalisis penyebab utama.
Bagian yang kasar dan bergerigi pada dasarnya merupakan hasil dari masukan energi yang tidak stabil dan pembuangan gas bantu yang buruk. Secara spesifik dapat dirangkum dalam kategori berikut:
1. Masalah parameter proses (paling umum):
· Kecepatan pemotongan tidak sesuai:Kecepatan terlalu cepat, akumulasi energi tidak mencukupi, dan pemotongan kontinu tidak dapat terbentuk, sehingga menimbulkan cacat dan gerigi; kecepatan terlalu lambat, pembakaran berlebihan, dan penampang meleleh parah, serta permukaannya kasar.
Daya laser terlalu rendah:Daya yang dihasilkan tidak cukup untuk menguapkan atau melelehkan material sepenuhnya, sehingga mengakibatkan pemotongan yang terputus, terak yang menggantung, dan terbentuknya bagian yang kasar.
· Masalah gas bantu:
· Tekanan udara yang tidak tepat:Tekanan udara terlalu rendah untuk meniup terak tepat waktu, dan terak menempel pada bagian bawah sayatan sehingga membentuk gerigi dan tonjolan; tekanan udara yang terlalu tinggi dapat menyebabkan efek pendinginan pada sambungan pemotongan dan memengaruhi konsentrasi energi.
Kemurnian gas tidak mencukupi:Kemurnian oksigen yang tidak mencukupi (untuk baja karbon, biasanya ≥ 99,95%) akan mengurangi efisiensi reaksi oksidasi, mengakibatkan pembakaran yang tidak sempurna dan pembentukan penampang yang kasar.
·Posisi fokus tidak tepat:Jika fokus terlalu dalam atau terlalu dangkal, kepadatan energi berkas sinar tidak akan cukup untuk membentuk garis potong yang halus. Fokus adalah salah satu parameter paling sensitif yang memengaruhi kualitas sayatan.
2. Masalah status peralatan dan perangkat keras:
·Keausan atau polusi nosel:Deformasi lubang nosel, penyumbatan akibat sputtering, akan menyebabkan gangguan medan aliran gas, sehingga tidak dapat meniup terak secara efektif.
·Polusi atau kerusakan lensa:Terdapat noda atau kerusakan pada cermin pelindung dan cermin fokus, yang akan menyebarkan energi laser, sehingga mengakibatkan penurunan daya yang sebenarnya mencapai benda kerja dan penurunan kualitas pancaran sinar.
· Pemandu/roda gigi dan struktur mekanis lainnya longgar:Sistem pergerakannya tidak stabil, akan menghasilkan getaran, yang secara langsung tercermin pada bagian pemotongan sehingga membentuk garis zig-zag.
· Kualitas pancaran yang buruk:Mode pancaran laser itu sendiri kurang baik, distribusi energinya tidak terkonsentrasi.
3. Material dan lingkungan pemrosesan:
· Karat, cat, atau lapisan pada permukaan material:Kotoran-kotoran ini akan menyerap dan memantulkan laser secara tidak merata dan mengganggu proses pemotongan.
· Kualitas bahan itu sendiri:Komposisi pelat yang tidak merata dan tegangan internal yang besar juga akan menyebabkan efek pemotongan yang tidak konsisten.
· Piring tersebut tidak diratakan:Selama proses pemotongan, pelat tersebut bergelombang, menyebabkan posisi fokus berubah terus-menerus.
SInvestigasi dan solusi sistematis (dari mudah ke sulit)
Silakan ikuti langkah-langkah berikut untuk memeriksa dan menyesuaikan, kemungkinan besar masalah ini dapat teratasi.
Langkah pertama: inspeksi dan persiapan dasar
1. Periksa dan bersihkan sistem optik:
• Setelah dimatikan, periksa dan bersihkan cermin fokus dan cermin pelindung. Jika terdapat goresan atau noda yang tidak dapat dihilangkan, segera ganti.
• Ini adalah langkah pertama untuk memastikan kualitas pancaran dan biaya perawatan terendah.
2. Periksa dan ganti nosel:
• Periksa apakah lubang nozzle yang digunakan saat ini sesuai dengan ketebalan pelat (biasanya semakin tebal pelat, lubang nozzle dapat sedikit lebih besar).
• Periksa apakah lubang nosel aus (berbentuk oval) atau tersumbat oleh kerak. Jika ada masalah, segera ganti dengan nosel baru.
3. Periksa kemurnian dan tekanan gas:
• Pastikan kemurnian oksigen memenuhi persyaratan (≥ 99,95%).
• Periksa jalur gas untuk kebocoran.
• Pengaturan tekanan udara mengacu pada parameter yang direkomendasikan oleh produsen peralatan dan melakukan penyesuaian halus. Untuk kasus gerigi dan terak yang menggantung, Anda dapat mencoba meningkatkan tekanan udara secara tepat (misalnya, meningkatkan 0,5-1 Bar) untuk mengamati efeknya.
Langkah 2: Optimalisasi parameter proses inti
Saat melakukan commissioning selanjutnya, sangat disarankan untuk menggunakan “bagan uji proses pemotongan” (1 jenis bagan persegi yang berisi banyak kombinasi parameter berbeda) untuk membandingkan dan menemukan kombinasi parameter terbaik dengan cepat.
1. Sesuaikan posisi fokus:
• Ini adalah langkah paling penting. Posisi fokus biasanya didasarkan pada 0 (permukaan pelat) dan bernilai negatif ke bawah.
· Fenomena saat ini (kasar dan bergerigi): Kemungkinan fokusnya terlalu dalam (nilai negatif terlalu besar) atau terlalu dangkal (nilai positif).
• Metode debugging: Berdasarkan parameter yang ada, posisi fokus diubah secara sistematis dari rendah ke tinggi (atau dari tinggi ke rendah) dengan langkah 0,2 mm atau 0,5 mm untuk pemotongan percobaan. Anda akan menemukan "posisi fokus terbaik" dengan penampang paling halus dan gigi pan terkecil. Biasanya, saat memotong baja karbon, fokus akan berada sekitar 1/3 dari ketebalan pelat di bawah permukaan pelat.
2. Optimalkan kecepatan dan daya pemotongan:
Prinsip:Kekuatan dan kecepatan perlu dikoordinasikan.
· Fenomena Saat Ini (Kasar dan Bergelombang):Pertama-tama, curigai kecepatan terlalu tinggi atau daya terlalu rendah.
· Metode debugging:
Metode A (daya tetap): pertahankan daya saat ini tidak berubah, kurangi kecepatan pemotongan secara bertahap, amati perubahan penampang. Jika bentuk gigi gergaji berkurang, kecepatan awal terlalu cepat.
Metode B (kecepatan tetap): Pertahankan kecepatan saat ini tidak berubah, tingkatkan daya laser secara bertahap, dan amati perubahan penampang. Jika terjadi peningkatan, daya awal tidak mencukupi. Kondisi terbaik adalah menemukan titik kritis "tepat memotong dan penampangnya halus". Jika kecepatan terlalu cepat, akan terjadi kerusakan dan gerigi. Jika kecepatan terlalu lambat, akan menyebabkan pelat terbakar berlebihan dan kerak yang menggantung di bagian bawah.
3. Sesuaikan tekanan gas:
• Setelah menyesuaikan fokus, kecepatan, dan daya, lakukan penyetelan halus pada tekanan udara.
• Amati percikan api selama pemotongan: kondisi ideal adalah percikan api yang panjang dan seragam, serta menyebar ke bawah. Jika percikan api jarang, pendek, dan menyebar, tekanan atau kecepatan udara tidak sesuai.
• Untuk gerigi dan terak yang menggantung, biasanya efektif untuk meningkatkan tekanan udara secukupnya.
Langkah 3: Pemeriksaan Lanjutan
Jika langkah-langkah di atas tidak berhasil, ada masalah yang lebih mendasar yang perlu dipertimbangkan.
1. Periksa struktur mekanis peralatan:
• Periksa apakah balok, roda gigi, dan rak longgar. Dorong kepala pemotong dengan tangan untuk merasakan apakah ada celah atau goyangan yang tidak normal.
• Saat beroperasi pada kecepatan rendah, perhatikan apakah mesin berjalan dengan lancar. Kelonggaran mekanis dapat langsung menyebabkan gerigi pada mata pisau.
2. Periksa keluaran laser:
• Jika memungkinkan, gunakan pengukur daya laser untuk memeriksa apakah daya keluaran aktual sesuai dengan nilai yang ditetapkan.
• Penurunan kualitas mode berkas (seperti perubahan dari mode dasar TEM00 ke mode orde tinggi) juga akan menyebabkan penurunan kemampuan pemotongan. Dalam hal ini, perlu menghubungi pemasok peralatan untuk pemeriksaan dan perawatan profesional.
Ringkasan dan Daftar Periksa Tindakan Cepat
Jika Anda menghadapi masalah ini, ikuti urutan berikut:
1. Perubahan:Ganti dengan cermin pelindung dan nosel yang baru dan bersih.
2. Sesuaikan:Sesuaikan posisi fokus secara sistematis, karena itu adalah cara tercepat untuk mendapatkan hasil.
3. Jatuhkan:Kurangi kecepatan pemotongan secukupnya.
4. Peningkatan:Jika pengurangan kecepatan tidak efektif, coba tingkatkan daya laser.
5. Periksa:Periksa apakah kemurnian oksigen dan tekanan udara sudah akurat, lalu tingkatkan tekanan udara sesuai kebutuhan.
6. Tes:Jika masalah berlanjut, lakukan uji proses pemotongan untuk menemukan kombinasi parameter terbaik untuk pelat saat ini.
7. Koneksi:Jika semua metode gagal, segera hubungi layanan purna jual peralatan tersebut untuk memeriksa transmisi mekanis dan status laser.
Pemotongan laser adalah seni yang "seimbang", yang membutuhkan koordinasi sempurna dari empat elemen inti yaitu daya, kecepatan, gas, dan fokus. Proses debugging yang sistematis dan sabar adalah kunci untuk menyelesaikan masalah tersebut.
Waktu posting: 01-Des-2025
