Dalam pemotongan laser, bagaimana cara mengatasi penembusan dan lubang udara?

Pecahan dan lubang udara adalah masalah yang sangat umum dalam pemotongan laser, yang merupakan tantangan utama yang memengaruhi kualitas pemotongan, efisiensi pemrosesan, dan keselamatan operasional. Pertama, mari kita klarifikasi dua konsep:

Tajam:Mengacu pada proses penggunaan laser untuk membuat lubang awal pada material sebelum pemotongan dimulai. Masalah yang biasanya muncul adalah waktu penembusan yang lama, efisiensi rendah, dan penembusan yang tidak sempurna.

Membuka lubang kunci:Suatu kondisi tak terkendali selama proses pemotongan yang ditandai dengan cipratan logam cair yang hebat, percikan api dan gerigi yang banyak, serta potensi kerusakan pada nosel dan lensa. Kondisi ini biasanya terjadi saat memotong pelat yang lebih tebal (terutama dengan nyala api oksigen) atau material khusus seperti baja galvanis.

Pendekatan solusi inti: Menyeimbangkan masukan energi.

Baik itu perforasi atau ledakan, penyebab utamanya adalah ketidakseimbangan dalam interaksi sementara antara energi laser, gas, dan material. Kunci untuk memecahkan masalah ini terletak pada "kontrol" daripada "serangan paksa"—yaitu, membiarkan energi menembus material dengan halus dan bertahap, alih-alih menyebabkan "ledakan" seketika.

Cmetode konvensional untuk mengatasi perforasi yang tidak efisien/tidak stabil

1. Optimalisasi parameter perforasi (paling dasar dan langsung)

• Kurangi daya perforasi: Gunakan daya yang lebih rendah daripada daya pemotongan pada tahap awal untuk menghindari penumpukan panas yang berlebihan.
• Meningkatkan frekuensi pulsa: menggunakan perforasi pulsa frekuensi tinggi, energi kontinu disebar menjadi sejumlah paket energi kecil, sehingga material meleleh lapis demi lapis, bukan ledakan gasifikasi satu kali.
• Sesuaikan siklus kerja: Kurangi siklus kerja (proporsi waktu laser "menyala") untuk mengontrol daya rata-rata lebih lanjut.
• Perpanjang waktu perforasi: berikan waktu yang cukup agar terak tertiup angin dan secara bertahap meresap.

2. Mengadopsi proses perforasi tingkat lanjut

Perforasi bertahap/perforasi progresif:Mesin pemotong laser modern memiliki fungsi ini.

• Pertama daya rendah lalu tinggi: pertama gunakan daya rendah dan frekuensi tinggi untuk pemanasan awal dan membuat lubang kecil, kemudian secara bertahap tingkatkan daya atau ubah parameter untuk memperluas dan menembus.
• Perforasi berlapis: Untuk pelat tebal, atur beberapa ketinggian perforasi, dan fokus laser tetap berada pada kedalaman yang berbeda untuk menembus lapisan demi lapisan.

Perforasi ledakan. Perforasi progresif:

• Perforasi ledakan: untuk pelat tipis, penggunaan pemotongan baja tahan karat dengan nitrogen sering digunakan, cepat.
• Perforasi progresif: Metode ini harus digunakan untuk pelat tebal, baja karbon, atau material khusus yang mengandung oksigen, yang dapat secara efektif mencegah pecah.

3. Kontrol gas

• Tekanan perforasi lebih rendah daripada tekanan pemotongan: tekanan yang lebih rendah digunakan untuk perforasi (misalnya, saat memotong dengan oksigen, tekanan perforasi diatur menjadi 50-70% dari tekanan pemotongan) untuk mencegah ledakan yang disebabkan oleh pembakaran hebat oksigen bertekanan tinggi. Setelah perforasi berhasil, beralihlah ke tekanan pemotongan tinggi.
• Pasokan udara ditingkatkan dan penghentian aliran udara ditunda:

4. Proses tambahan

• Penyemprotan cairan penutup lubang: menyemprotkan cairan penutup lubang anti ledakan khusus (atau tinta spidol biasa) pada titik perforasi dapat mencegah cipratan dan efeknya sangat luar biasa.
• Gunakan film/stiker: untuk baja tahan karat cermin, pelat aluminium, dll., tempelkan film pelindung lalu potong, dapat mengurangi pantulan dan meningkatkan stabilitas perforasi.
• Memotong dari tepi pelat: jika prosesnya memungkinkan, cobalah untuk melakukan pemotongan dari tepi pelat untuk menghindari perforasi sepenuhnya.

Ffokus pada penyelesaian masalah “lubang yang pecah”

Penusukan merupakan manifestasi ekstrem dari perforasi yang tidak terkontrol dan membutuhkan strategi yang lebih terarah.

1. Penyesuaian parameter halus (untuk lubang peledakan)

• Mengurangi daya tusuk lebih lanjut: Ini adalah langkah pertama yang paling efektif.
• Tingkatkan frekuensi pulsa secara signifikan: buat aksi laser lebih "lembut".
• Tingkatkan waktu perforasi secara signifikan: berikan waktu yang cukup untuk pelepasan energi dan pembuangan terak.
• Cobalah untuk meningkatkan fokus: atur posisi fokus perforasi 0,5-2 mm di atas permukaan material (nilai spesifik perlu diuji), sehingga diameter berkas sedikit lebih besar, kepadatan energi berkurang, dan sedikit "ledakan" dapat dihindari.

2. Optimalisasi strategi gas

• Periksa untuk memastikan bahwa tekanan udara pada lubang perforasi telah berkurang.
• Untuk pelat galvanis dan berlapis: pertimbangkan untuk menggunakan nitrogen atau udara untuk perforasi, dan beralih ke pemotongan oksigen (jika perlu) setelah perforasi selesai. Karena oksigen akan bereaksi hebat dengan lapisan seng, yang mengakibatkan lubang pecah.
• Pastikan kemurnian gas: kemurnian oksigen harus di atas 99,95%, karena kotoran akan mengganggu proses.

3. Adaptasi material dan proses

• Perlakuan pelat galvanis/pelat berlapis: Ini adalah area yang paling rentan terhadap lubang akibat peledakan. Selain metode gas di atas, Anda juga dapat:
• Saat pemrograman, titik perforasi diatur di area tanpa lapisan atau dengan lapisan tipis (misalnya tepi lembaran, area tempat lapisan dipotong pertama kali).
• Jika kondisi memungkinkan, lakukan perawatan awal pada titik-titik perforasi (misalnya, mengampelas lapisan cat secara tipis).
• Pemotongan oksigen pelat tebal: harus menggunakan perforasi progresif, dan menggunakan kombinasi "daya rendah-waktu lama".

SDaftar Periksa Inspeksi dan Pencegahan Sistematis

Jika terjadi masalah, lakukan pemecahan masalah dengan urutan berikut:

Tips Keselamatan Akhir

Jika terjadi kebocoran serius, hentikan operasi segera dan periksa:

1. Lindungi lensa:Apakah terkontaminasi atau rusak? Ini adalah kerugian yang paling umum.

2. Nosel:Apakah tersumbat atau rusak oleh terak? Perlu diganti.

3. Di dalam kepala pemotong:Apakah ada sisa percikan? Pembersihan profesional diperlukan.

Singkatnya, inti dari penyelesaian masalah perforasi adalah: untuk material yang berbeda (terutama lembaran galvanis), tinggalkan perforasi "satu ukuran untuk semua", terapkan strategi perforasi bertahap dan ringan, serta tetapkan tekanan perforasi yang lebih rendah secara independen. Dimulai dari pustaka proses standar peralatan, "parameter emas" dari material terkini yang paling sesuai dapat ditemukan melalui pengujian dan optimasi parameter bertahap dan terarah.