Perdita dell'ugello della macchina per taglio laser in diversi casi comuni

Nel taglio laser a fibra, l'ugello è un componente di consumo estremamente critico e vulnerabile. La sua perdita influisce direttamente sulla qualità del taglio, sul consumo di gas e sui costi di produzione. Le cause più comuni di perdita dell'ugello sono le seguenti:

Impatto fisico e usura (Questa è la causa più comune e diretta di usura).

1. Collisione con la targa:Durante le fasi di alimentazione e tranciatura, perforazione (in particolare a causa degli schizzi di scoria durante la sabbiatura e la perforazione di lamiere spesse) o di posizionamento/individuazione dei bordi della macchina utensile, la superficie terminale dell'ugello impatta direttamente sulla lamiera, provocando deformazioni, graffi o intagli.

2. Collisione con un elemento fisso:Durante il movimento della testa di taglio, a causa di una programmazione errata del percorso o di una deriva dello zero della macchina utensile, l'ugello potrebbe urtare il dispositivo di fissaggio.

3. Usura prolungata:Anche in assenza di collisioni violente, durante un processo di taglio ad alta velocità prolungato, il flusso ad alta velocità del gas di taglio (soprattutto in presenza di minuscole particelle metalliche) continuerà a erodere la parete interna dell'ugello, provocando una graduale espansione dell'apertura, una sua deformazione e influenzando il campo di flusso del gas.

Conseguenze:Il flusso del gas di taglio è disordinato, con conseguente superficie di taglio ruvida, presenza di scorie sospese, aumento delle bave sul fondo e persino impossibilità di completare il taglio.

Schizzi di scorie e ostruzioni

Durante il processo di taglio, gli schizzi di metallo fuso aderiscono alla parete interna o alla superficie terminale dell'ugello.

1. Adesione alla parete interna:Durante il taglio di lamiere zincate, acciaio inossidabile o lamiere rivestite, la scoria viscosa generata tende a schizzare e ad aderire alla parete interna del foro dell'ugello, accumulandosi gradualmente fino a ridurne l'apertura e a causare un flusso d'aria asimmetrico.

2. Adesione della superficie terminale:La scoria si accumula sulla superficie inferiore dell'ugello, modificando la distanza tra l'ugello e la piastra (altezza dell'ugello) e influenzando l'effetto della dinamica dei gas.

3. Ostruzione completa:Nei casi più gravi, la scoria può ostruire completamente l'ugello, interrompendo il flusso d'aria e provocando un'improvvisa interruzione del taglio, con il rischio di bruciare l'ugello stesso.

Conseguenze:Taglio instabile, scarsa qualità delle sezioni, frequenti interruzioni della pulizia, riducono l'efficienza produttiva.

Danni termici e ablazione

1. Ablazione ad alta temperatura:

• Ablazione per perforazione: quando si penetrano lamiere spesse, il laser ad alta potenza agisce su un punto per un lungo periodo, generando un calore estremamente elevato e schizzi di metallo fuso che ablatano direttamente la superficie inferiore dell'ugello e il bordo del foro interno.
• Ablazione al plasma: quando i parametri di taglio (come pressione dell'aria, potenza, velocità) non corrispondono, al di sopra dell'incisione può formarsi una nube di plasma di vapore metallico ad alta temperatura e alta densità. La nube di plasma assorbe l'energia laser e si diffonde verso l'alto, ablando direttamente l'interno dell'ugello e provocando danni irreversibili.

2. Deformazione termica:Lavorando a lungo in un ambiente ad alta temperatura, il materiale dell'ugello può subire alterazioni o deformazioni a livello microstrutturale, soprattutto nel caso di ugelli di scarsa qualità.

Conseguenze:L'apertura dell'ugello diventa più grande o assume una forma irregolare, la capacità di focalizzazione del gas si riduce in modo permanente e la capacità di taglio si riduce drasticamente.

Installazione e utilizzo impropri

1. L'installazione non è verticale/è allentata:L'ugello non è serrato correttamente o non è concentrico rispetto alla testa di taglio, causando perdite di gas e un campo di flusso eccentrico. Un leggero allentamento aumenterà anche l'usura dovuta alle vibrazioni di taglio.

2. Selezionare il tipo o la dimensione dell'ugello sbagliati:

• Errore di apertura: utilizzare ugelli di grande apertura per tagliare lamiere sottili (pressione del gas insufficiente, diffusione di energia) oppure utilizzare ugelli di piccola apertura per tagliare lamiere spesse (flusso di gas insufficiente, scarico delle scorie inadeguato).
• Tipo errato: l'ugello a doppio strato viene utilizzato quando si utilizza un ugello a singolo strato, compromettendo la stabilità del taglio e la protezione antiriflesso di materiali altamente riflettenti (come alluminio e rame).

3. Errore nell'impostazione dei parametri di taglio:

• Pressione dell'aria troppo alta/troppo bassa: una pressione dell'aria troppo alta può causare disturbi al flusso d'aria, una pressione troppo bassa non consente un efficace scarico delle scorie e un raffreddamento adeguato.
• Impostazione errata dell'altezza dell'ugello (asse Z): se troppo vicino alla piastra, si rischia facilmente una collisione; se troppo lontano, l'effetto di protezione dal gas è insufficiente.

contaminazione e corrosione

1. Inquinamento gassoso:L'utilizzo di gas di taglio (ossigeno, azoto, aria) non puro, contenente olio, umidità o particelle solide, può causare l'accumulo di questi inquinanti nell'ugello o la corrosione dello stesso.

2. Polveri ambientali:Nell'officina è presente una grande quantità di polvere che viene aspirata dalla testa di taglio e si deposita sull'ugello e sulla lente.

Come ridurre l'usura degli ugelli e prolungarne la durata?

1. Funzionamento standard:

• Eseguire procedure accurate di individuazione dei bordi e di elevazione per garantire una distanza di sicurezza.
• Durante la perforazione, utilizzare una potenza adeguata e un'altezza di brillamento appropriata (se necessaria).
• Procedete con delicatezza, utilizzate attrezzi specifici e assicuratevi che il bullone sia ben stretto e centrato durante l'installazione.

2. Ottimizzazione dei parametri di processo:

• In base al materiale e allo spessore, selezionare scientificamente il tipo di ugello e l'apertura (principio generale: fori piccoli per lamiere sottili, fori grandi per lamiere spesse; singolo strato per il taglio ossiacetilenico, doppio strato per il taglio azoto).
• Ottimizzare la combinazione di pressione dell'aria, potenza, velocità, altezza dell'ugello e altri parametri per evitare un'eccessiva formazione di scorie e plasma.

3. Rafforzare la manutenzione:

• Ispezione periodica: controllare la superficie terminale e l'apertura dell'ugello a ogni turno o durante il cambio di materiale e utilizzare un'asta di centraggio (strumento di centraggio) per garantire la concentricità.
• Pulizia regolare: utilizzare appositi strumenti di pulizia per portaugelli e materiali morbidi (come stuzzicadenti di legno, tessuti non tessuti) per pulire il foro interno e la superficie terminale; è severamente vietato utilizzare strumenti metallici per raschiare con forza.
• Sostituzione tempestiva: non appena si riscontrano danni visibili all'ugello (intaglio, forma ovale, parete interna ruvida) o la qualità di taglio continua a essere instabile, l'ugello deve essere sostituito immediatamente.

4.Sicurezza dell'ambiente di lavoro:

• Utilizzare gas da taglio secco ad elevata purezza.
• Mantieni la zona di taglio e il foglio relativamente puliti.
• Garantire la stabilità della guida della macchina utensile e ridurre le vibrazioni della testa di taglio.

Riepilogo:La perdita di materiale dagli ugelli è il risultato di una combinazione di fattori. Attraverso un funzionamento standardizzato, l'ottimizzazione dei processi, una manutenzione accurata e la selezione di materiali di consumo di alta qualità, è possibile ridurre al minimo le perdite anomale e controllare efficacemente i costi di produzione, garantendo al contempo la qualità del taglio.