Bagaimana cara mengatasi masalah gerinda pada pemotongan laser pelat tipis?

Munculnya gerinda pada pemotongan laser pelat tipis adalah masalah yang sangat umum. Hal ini biasanya bukan disebabkan oleh satu faktor saja, melainkan hasil dari gabungan beberapa faktor seperti peralatan, parameter, material, dan gas. Untuk menyelesaikan masalah ini secara sistematis, kita dapat mengikuti proses pemecahan masalah dari yang mudah hingga yang sulit dan dari perangkat lunak hingga perangkat keras. Selanjutnya, kita akan menguraikan operasi dan solusi spesifik untuk setiap langkah secara detail:

Langkah 1: Pemeriksaan dan penyesuaian parameter inti (area masalah yang paling umum)

1. Posisi fokus

• Posisi fokus adalah salah satu parameter paling penting yang memengaruhi kualitas pemotongan. Fokus yang salah akan menyebabkan energi tidak terkonsentrasi, sehingga tidak mungkin untuk meniup terak secara efektif.
• Gejala: Baik fokus yang terlalu tinggi maupun terlalu rendah akan menyebabkan terak menempel di bagian bawah (gerinda).

Larutan:

• Lakukan kalibrasi fokus: Pertama, pastikan fokus peralatan Anda akurat. Gunakan pengukur fokus atau fungsi kalibrasi otomatis.
• Lakukan pengujian fokus: Pada potongan sisa, potong garis lurus atau lingkaran pada posisi fokus yang berbeda (misalnya, dari -1mm hingga +1mm, dengan interval 0,2mm), dan amati posisi mana yang memiliki gerigi paling sedikit. Untuk pelat tipis, biasanya disarankan untuk menggunakan defokus negatif (yaitu, fokus berada di bawah permukaan pelat, pada jarak sekitar 1/3 hingga 1/2 dari ketebalan pelat), yang dapat membentuk potongan yang lebih lebar dan memudahkan terak tertiup ke bawah oleh aliran gas.

2. Gas bantu

Jenis dan kemurnian gas:

• Memotong baja karbon: Harus menggunakan oksigen. Oksigen berpartisipasi dalam reaksi pembakaran, memberikan energi tambahan dan membentuk oksida besi dengan titik leleh rendah, yang mudah tertiup oleh aliran gas. Jika udara atau nitrogen digunakan, akan dihasilkan sejumlah besar geram hitam.
• Memotong baja tahan karat, paduan aluminium: Harus menggunakan nitrogen dengan kemurnian tinggi. Peran nitrogen adalah untuk meniup logam cair dan mencegah oksidasi. Jika kemurnian nitrogen tidak mencukupi (disarankan di atas 99,9%) atau tekanannya terlalu rendah, akan terbentuk gerigi di bagian bawah material karena oksidasi dan pendinginan yang tidak memadai.

Tekanan gas:

• Tekanan terlalu rendah: Tidak mampu meniup terak secara efektif, sehingga menyebabkan gerinda menumpuk di bagian bawah.
• Tekanan terlalu tinggi: Untuk pelat tipis, tekanan yang berlebihan dapat menciptakan pusaran pada bagian yang dipotong, melemahkan efek peniupan terak dan mungkin menyebabkan permukaan potongan yang kasar dan bahkan gumpalan lelehan yang sulit dihilangkan.

Larutan:Rujuklah pada parameter yang direkomendasikan dari produsen peralatan berdasarkan jenis dan ketebalan material, dan lakukan penyesuaian yang tepat. Misalnya, saat memotong baja karbon 1 mm, tekanan oksigen biasanya antara 0,8-1,2 Bar.

3. Kecepatan pemotongan dan daya laser

• Kedua hal ini harus benar-benar cocok.
• Kecepatan terlalu tinggi: Masukan energi tidak mencukupi, material tidak sepenuhnya meleleh dan terpotong, meninggalkan gerigi lengket yang terus menerus di bagian bawah.
• Kecepatan terlalu lambat: Masukan energi yang berlebihan, menyebabkan material meleleh berlebihan, menghasilkan permukaan potongan yang kasar dan bahkan pembentukan gumpalan lelehan yang sulit dihilangkan.
• Ketidakseimbangan daya: Daya yang terlalu rendah sama dengan kecepatan yang terlalu tinggi, dan daya yang terlalu tinggi sama dengan kecepatan yang terlalu lambat.

Larutan:

• Lakukan pengujian parameter: Tetapkan parameter lain dan sesuaikan kecepatan dan daya pemotongan untuk menemukan kombinasi "kecepatan-daya" terbaik. Kondisi pemotongan ideal adalah pola seperti bunga yang menyebar ke bawah secara seragam.

Langkah 2: Pemeriksaan status perangkat keras dan peralatan

Jika penyesuaian parameter tidak efektif, peralatan itu sendiri perlu diperiksa.

1. Nosel

• Pemilihan nosel: Menggunakan nosel dengan diameter yang terlalu besar (seperti φ2.0 atau lebih) tidak kondusif untuk konsentrasi aliran gas. Untuk pelat tipis, disarankan untuk menggunakan nosel berdiameter kecil (seperti φ1.0 atau φ1.5), yang dapat menghasilkan aliran gas berkecepatan lebih tinggi dan memiliki efek peniupan terak yang lebih baik.
• Kondisi nosel: Periksa apakah ada percikan terak, keausan, atau deformasi pada lubang nosel. Nosel yang rusak akan mengganggu konsentrisitas dan stabilitas aliran gas dan harus segera diganti.
• Tinggi nosel: Jarak antara nosel dan permukaan pelat (biasanya 0,5-1,5 mm) sangat penting. Terlalu tinggi akan menyebabkan aliran gas menyebar, dan efek peniupan terak akan lemah; terlalu rendah akan mudah bertabrakan dengan pelat dan merusak nosel.

2.Lensa optik

• Kebersihan: Jika cermin pelindung dan cermin fokus terkontaminasi, hal itu akan mengurangi daya laser, sehingga menurunkan kemampuan pemotongan dan menyebabkan terbentuknya gerigi. Bersihkan cermin secara teratur dengan etanol anhidrat dan kertas lensa.
• Kualitas: Periksa adanya kerusakan mikroskopis atau penuaan lapisan pada cermin yang mungkin tidak terlihat oleh mata telanjang. Ganti jika perlu.

3. Sinar Laser

• Konsentrisitas berkas: Pusat lubang nosel harus sejajar persis dengan pusat berkas laser. Jika tidak konsentris, akan menyebabkan pemotongan asimetris, dengan satu sisi halus dan sisi lainnya bergerigi.
• Metode kalibrasi: Tempelkan lapisan selotip di bagian depan nosel, tembakkan pulsa, dan amati apakah lubang berada di tengah nosel. Jika tidak berada di tengah, kalibrasi harus dilakukan sesuai dengan manual peralatan.
• Stabilitas peralatan: Periksa getaran mekanis atau kelonggaran pada peralatan, karena hal ini dapat memengaruhi stabilitas pemotongan.

Langkah 3: Bahan dan Faktor Lainnya

Materi itu sendiri

• Kualitas permukaan: Minyak, karat, dan lapisan pada permukaan lembaran dapat meningkatkan kesulitan pemotongan dan menyebabkan gerigi. Bersihkan lembaran sebelum memotong.
• Jenis material: Merek dan batch material yang berbeda memiliki komposisi paduan dan perlakuan permukaan yang berbeda, yang dapat memengaruhi kinerja pemotongan. Jika Anda tidak dapat memotong dengan baik secara konsisten, coba batch atau merek material yang berbeda.
• Ketebalan material: Pastikan daya laser Anda cukup untuk memotong material dengan ketebalan tersebut. Daya yang tidak mencukupi akan langsung mengakibatkan pemotongan tidak sempurna dan adanya gerigi.

Ringkasan dan Daftar Periksa Pemecahan Masalah Cepat

Saat mengalami masalah gerinda, ikuti urutan ini untuk pemecahan masalah cepat:

1. Pertama, periksa bahan bakarnya!

• Untuk memotong baja karbon: Gunakan oksigen dan periksa apakah tekanannya mencukupi.
• Untuk memotong baja tahan karat/aluminium: Gunakan nitrogen dengan kemurnian tinggi dan periksa kemurnian serta tekanannya.

2. Selanjutnya, sesuaikan fokusnya!

• Lakukan uji fokus untuk menemukan posisi fokus yang optimal. Untuk pelat tipis, coba defokus negatif.

3. Kemudian, optimalkan kecepatan dan daya!

• Lakukan pengujian parameter untuk menemukan kombinasi “kecepatan-daya” tanpa distorsi.

4. Setelah itu, periksa nosel dan jalur optik!

• Ganti nozzle berdiameter kecil yang terasa dan terlihat bagus.
• Periksa dan bersihkan cermin.
• Kalibrasi konsentrisitas nosel dan sinar laser.

5. Terakhir, pertimbangkan masalah materi!

• Bersihkan permukaan lembaran kertas atau coba lembaran kertas lain untuk pengujian.

Dengan mengikuti proses pemecahan masalah yang sistematis ini, sebagian besar masalah gerinda pada pemotongan laser pelat tipis dapat diselesaikan secara efektif.