Bagaimana cara mengatasi masalah perforasi pelat tebal dengan sisa yang memengaruhi pemotongan?

Saat memotong pelat tebal dengan laser, residu (terak) yang dihasilkan oleh perforasi memengaruhi kualitas pemotongan, ini adalah masalah umum namun dapat dioptimalkan. Residu ini biasanya disebabkan oleh kontrol energi yang tidak tepat selama proses perforasi, ketidaksesuaian parameter gas, atau parameter proses yang tidak wajar. Berikut adalah solusi sistem dan rekomendasi optimasi:

optimalisasi proses perforasi

1. Menggunakan perforasi progresif (perforasi berlapis)

• Untuk pelat tebal (misalnya > 15 mm), hindari penggunaan perforasi daya puncak tinggi satu kali, dan gunakan peningkatan daya bertahap atau perforasi tersegmentasi untuk secara bertahap menembus material dan mengurangi percikan terak.
• Metode pengoperasian: Atur parameter “perforasi tersegmentasi” di perangkat lunak pemotongan, pertama-tama panaskan dengan daya yang lebih rendah, lalu secara bertahap tingkatkan daya untuk melakukan penetrasi.

2. Sesuaikan parameter perforasi

• Kurangi daya puncak dan perpanjang waktu perforasi:mengurangi cipratan material cair yang disebabkan oleh semburan energi sesaat.
• Tingkatkan frekuensi perforasi (siklus kerja):Kendalikan ritme keluaran energi pulsa laser untuk menghindari peleburan berlebihan.
• Contoh referensi parameter (menggunakan baja karbon 20mm sebagai contoh):
• Daya: 1000-1500W (disesuaikan dengan kapasitas peralatan)
• Waktu perforasi: 1,5-3 detik
• Frekuensi pulsa: 200-500Hz
• Tekanan gas bantu: penyesuaian bertahap (lihat di bawah)

Kontrol gas bantu

1. Optimalisasi jenis dan tekanan gas

• Baja karbon: Oksigen (O₂) digunakan sebagai gas bantu, tetapi tekanannya perlu dikontrol. Pada tahap perforasi, tekanan rendah (0,5-1 bar) dapat digunakan terlebih dahulu, kemudian tekanan pemotongan dapat diubah ke tekanan tinggi (1,5-2,5 bar) setelah penetrasi untuk menghindari reaksi oksigen yang berlebihan yang menghasilkan sejumlah besar terak.
• Baja tahan karat/baja paduan: gunakan nitrogen (N₂) atau udara, gunakan tekanan sedang dan rendah (6-10 bar) untuk perforasi, dan beralih ke pemotongan tekanan tinggi nitrogen murni setelah penetrasi.

2. Keterlambatan pasokan gas dan penghentian operasional lebih awal

• Ganti aliran gas sebelum perforasi selesai: ganti ke parameter gas untuk pemotongan ketika penetrasi hampir selesai untuk membantu meniup terak di dalam lubang.
• Tingkatkan waktu pra-peniupan gas: tiup 0,5-1 detik sebelum perforasi untuk membersihkan area lubang dan mendinginkan material di sekitarnya.

Posisi Fokus dan Penyesuaian Nozzle

1. Posisi fokus

• Saat melakukan perforasi, gunakan defokus yang relatif negatif (titik fokus berada di bawah permukaan pelat) untuk memperbesar bukaan dan mempermudah pembuangan terak. Misalnya, baja karbon 20 mm dapat mengatur titik fokus 3-5 mm di bawah permukaan.
• Setelah penetrasi, sesuaikan fokus ke posisi terbaik sesuai dengan kebutuhan pemotongan.

2. Pemilihan dan ketinggian nosel

• Gunakan nosel dengan diameter lebih besar (seperti φ2.0-φ3.0mm) untuk meningkatkan cakupan gas dan mendorong pembuangan terak.
• Pastikan ketinggian nosel sedang (biasanya 1,0-2,0 mm) untuk menghindari difusi gas yang disebabkan oleh ketinggian terlalu tinggi dan kerusakan akibat percikan yang disebabkan oleh ketinggian terlalu rendah.

Alur proses dan keterampilan pemrograman

1. Lubang timah yang sudah dibor sebelumnya

• Untuk pelat dengan ketebalan sangat tinggi (misalnya > 30 mm), lubang panduan berdiameter kecil dapat dibor terlebih dahulu secara mekanis, kemudian pemotongan laser dapat dimulai dari lubang panduan tersebut untuk menghindari perforasi langsung.

2. Atur offset titik perforasi

• Saat memprogram, buat titik perforasi menyimpang dari garis kontur sebenarnya sebesar 1-2 mm, lalu pindahkan dari titik offset ke garis kontur selama pemotongan untuk menghindari area penumpukan residu.

3. Optimasi jalur pemotongan

• Lubang spiral atau titik awal pemotongan melingkar digunakan untuk menyebarkan terak ke area yang tidak dipotong.

Inspeksi peralatan dan perawatan

1. Keadaan laser

• Periksa apakah daya keluaran stabil, pastikan lensa/cermin pelindung bersih, dan hindari perforasi yang tidak memadai yang disebabkan oleh pelemahan energi.

2. Kemurnian dan aliran gas

• Pastikan kemurnian gas (terutama nitrogen/oksigen), dan periksa secara berkala apakah jalur gas tersumbat atau bocor.

3. Nosel disejajarkan dengan komponen optik.

• Lakukan kalibrasi konsentrisitas nosel dan sinar laser secara berkala untuk memastikan simetri aliran gas.

Bahan dan Faktor Lingkungan

1. Perlakuan permukaan pelat

• Bersihkan lapisan karat, noda minyak, atau lapisan lain pada permukaan pelat sebelum dipotong untuk mengurangi keterlibatan kotoran dalam reaksi.

2. Kerataan pelat

• Pastikan pelat tersebut rata dan hindari celah yang menyebabkan kebocoran gas dan pantulan energi.

Rekomendasi proses debugging parameter

1. Pertama, tetapkan parameter lain, secara bertahap sesuaikan waktu dan daya perforasi, amati jumlah terak yang dihasilkan, dan temukan titik keseimbangannya.

2. Catat parameter optimasi dan buat basis data proses untuk berbagai material/ketebalan.

3. Pengujian dan verifikasi: beberapa uji perforasi dilakukan pada bahan limbah untuk memastikan bahwa terak telah direduksi sebelum pemotongan formal.

Ringkasan: Tinjauan Singkat Poin-Poin Penting

Melalui penyesuaian komprehensif di atas, residu perforasi pelat tebal dapat dikurangi secara signifikan, dan kualitas serta efisiensi pemotongan dapat ditingkatkan. Jika masalah berlanjut, disarankan untuk menghubungi produsen peralatan untuk pengujian perangkat keras atau dukungan proses.