Apa penyebab kerak menempel dan menyumbat nosel selama pemotongan laser?

Penyumbatan nosel oleh kerak saat pemotongan laser adalah masalah umum, yang biasanya disebabkan oleh kombinasi dari banyak faktor. Berikut adalah alasan utama dan analisis sistematisnya:

Analisis alasan inti

1. Masalah gas bantu

• Tekanan udara tidak mencukupi: Tekanan gas tidak cukup untuk meniup terak secara efektif, menyebabkan terak terciprat ke atas dan menempel pada dinding bagian dalam nosel.
• Gas tidak murni/jenis yang salah: Saat memotong baja tahan karat atau aluminium dengan udara bertekanan yang mengandung uap air atau kotoran, mudah terjadi reaksi oksidasi dan terbentuknya terak kental. Oksigen tidak digunakan saat memotong baja karbon (pendukung pembakaran), atau nitrogen dengan kemurnian tinggi tidak digunakan saat memotong baja tahan karat/aluminium (perlindungan oksidasi).
• Aliran gas tidak stabil: sistem pasokan gas bocor, pipa terlalu panjang, atau katup pengatur tekanan gas rusak.

2. Parameter material dan proses tidak sesuai

Isu material:

• Permukaannya dilapisi, berkarat, atau berminyak.
• Komposisi material yang tidak merata (misalnya kandungan silikon yang tinggi pada paduan aluminium).
• Pelat tersebut terlalu tebal dan melebihi batas peralatan.

Pengaturan parameter yang tidak tepat:

• Daya terlalu rendah/kecepatan terlalu lambat: masukan energi tidak mencukupi, penguapan material tidak sempurna, pembentukan terak kental.
• Pergeseran posisi fokus: Fokus terlalu tinggi atau terlalu rendah, mengakibatkan kepadatan energi yang tidak mencukupi dan pemotongan yang tidak efektif.
• Parameter perforasi yang salah: percikan terak sangat parah selama perforasi, perforasi progresif atau perlindungan penundaan tidak diterapkan.

3. Status peralatan dan nosel

• Kerusakan atau keausan nosel: lubang nosel menjadi lebih besar, berubah bentuk, atau dinding bagian dalam kasar, menyebabkan gangguan aliran udara.
• Jarak yang tidak tepat antara nosel dan pelat: jaraknya terlalu besar (difusi gas) atau terlalu kecil (mudah bertabrakan dan menyebabkan percikan terak).
• Polusi sistem optik: polusi lensa fokus menyebabkan divergensi berkas cahaya dan penurunan kepadatan energi.
• Kegagalan sistem pendingin: Kepala laser terlalu panas, memengaruhi kualitas pancaran dan stabilitas gas.

4. Faktor lingkungan dan operasional

• Debu di lingkungan sekitar: kualitas udara yang buruk di bengkel, dan debu masuk ke nosel bersama aliran udara.
• Urutan pemotongan yang tidak wajar: pemotongan terus menerus pada lubang-lubang kecil, sudut-sudut tajam, dan bagian-bagian lainnya, penumpukan panas.

Investigasi dan solusi sistematis

Langkah 1: Periksa sistem gas

• Gunakan pengukur tekanan untuk memeriksa apakah tekanan udara di saluran keluar nosel memenuhi persyaratan material (misalnya, 1,2-1,5 Bar diperlukan untuk memotong baja karbon 8 mm).
• Periksa kemurnian sumber gas: kemurnian nitrogen harus≥99,99 (pemotongan baja tahan karat), dan kemurnian oksigen haruslah≥99,95 (pemotongan baja karbon).
• Periksa apakah pipa udara bengkok atau bocor, dan apakah filter perlu diganti.

Langkah 2: Optimalkan parameter proses

• Sesuaikan daya dan kecepatan: lihat tabel parameter ketebalan material untuk pemotongan percobaan dan kalibrasi. Misalnya: memotong baja tahan karat 2mm, daya yang disarankan adalah 1500W, kecepatan 25 m/menit, dan tekanan nitrogen 1,5Bar.
• Fokus terkalibrasi: Gunakan uji kupon fokus untuk menemukan posisi fokus terbaik (biasanya 1/3 ketebalan di bawah permukaan material).
• Perforasi yang dioptimalkan: pelat tebal mengadopsi perforasi progresif, dan penundaan peniupan selama 0,5-1 detik telah ditetapkan.

Langkah 3: Pemeliharaan Peralatan

• Ganti nosel: periksa apakah lubang nosel berbentuk bulat, disarankan untuk membersihkannya sebelum setiap pergantian shift, dan ganti nosel standar setiap 40 jam.
• Bersihkan sistem optik: Lap lensa secara teratur dengan etanol absolut (periksa setiap hari).
• Kalibrasi sensor ketinggian: pastikan jarak antara nosel dan pelat konstan (biasanya 0,8-1,5 mm).

Langkah 4: Manajemen Material dan Operasi

• Bersihkan permukaan lembaran sebelum dipotong.
• Tambahkan kabel penghubung saat memprogram untuk menghindari percikan api langsung dari dalam material.
• Gunakan lapisan anti-reflektif atau mata pisau khusus untuk material yang sangat reflektif (seperti tembaga dan aluminium).

Daftar langkah-langkah pencegahan

1. Pemeriksaan harian: tekanan gas, kebersihan lensa, keausan nosel.

2. Perawatan mingguan:Bersihkan filter udara dan kalibrasi ketinggian kepala pemotong.

3. Manajemen parameter: Membangun basis data parameter material, dan melakukan verifikasi pemotongan percobaan sebelum pemotongan pelat tebal.

4. Pengendalian lingkungan: Bengkel ini dilengkapi dengan peralatan penghilang debu untuk menjaga suhu dan kelembapan tetap stabil (suhu 25±5 ℃(kelembapan <60%).

Penanganan darurat yang cepat.

Jika terjadi penyekapan:

• 1. Segera hentikan pemotongan dan bersihkan nosel.
• 2. Periksa kualitas celah: jika bagian tersebut kasar dan terdapat terak, sesuaikan parameter sebelum melanjutkan.
• 3. Waktu singkat dapat digunakan untuk pembersihan jarum khusus, jika serius, ganti nozzle dan periksa lensa.

Melalui investigasi sistematis di atas, lebih dari 90% masalah penumpukan terak dan penyumbatan dapat diatasi. Kuncinya adalah menjaga stabilitas peralatan, kemurnian gas, dan kesesuaian parameter. Disarankan untuk membuat catatan perawatan pencegahan untuk mengurangi kegagalan dari sumbernya.