כיצד לפתור את בעיית ניקוב הפלטה העבה עם שאריות המשפיעות על החיתוך

בעת חיתוך לייזר של לוחות עבים, שאריות (סיגים) הנוצרות כתוצאה מהניקוב משפיעות על איכות החיתוך וזו בעיה נפוצה אך ניתנת לייעל. שאריות אלו נגרמות בדרך כלל עקב בקרת אנרגיה לא נכונה במהלך תהליך הניקוב, חוסר התאמה של פרמטרי גז או פרמטרי תהליך לא סבירים. להלן פתרונות המערכת והמלצות לייעל:

אופטימיזציה של תהליך ניקוב

1. שימוש בניקוב פרוגרסיבי (ניקוב שכבתי)

• עבור לוחות עבים (למשל > 15 מ"מ), יש להימנע משימוש בניקוב חד פעמי של הספק שיא גבוה, ולהשתמש בתוספת הספק מדורגת או בניקוב מפולח כדי לחדור בהדרגה לחומר ולהפחית התזות סיגים.
• שיטת פעולה: הגדירו את הפרמטר "ניקוב מפולח" בתוכנת החיתוך, חממו תחילה בהספק נמוך יותר, ולאחר מכן הגדילו בהדרגה את עוצמת החדירה.

2. התאם את פרמטרי הניקוב

• הפחתת עוצמת שיא והארכת זמן ניקוב:להפחית התזות של חומר מותך הנגרמות כתוצאה מהתפרצויות אנרגיה מיידיות.
• הגדלת תדירות הניקוב (מחזור עבודה):לשלוט בקצב פלט אנרגיית פולס הלייזר כדי למנוע התכה מוגזמת.
• דוגמה לפרמטר (שימוש בפלדת פחמן 20 מ"מ כדוגמה):
• הספק: 1000-1500W (מותאם בהתאם לקיבולת הציוד)
• זמן ניקוב: 1.5-3 שניות
• תדר דופק: 200-500 הרץ
• לחץ גז עזר: כוונון הדרגתי (ראה להלן)

בקרת גז עזר

1. אופטימיזציה של סוג הגז והלחץ

• פלדת פחמן: חמצן (O₂) משמש כגז עזר, אך יש לשלוט בלחץ. בשלב החרירה, ניתן להשתמש תחילה בלחץ נמוך יותר (0.5-1 בר), ולאחר מכן ניתן להעביר את לחץ החיתוך ללחץ גבוה (1.5-2.5 בר) לאחר החדירה כדי למנוע תגובה מוגזמת של חמצן ליצירת כמות גדולה של סיגים.
• נירוסטה/סגסוגת פלדה: השתמשו בחנקן (N₂) או באוויר, השתמשו בלחץ בינוני ונמוך (6-10 בר) לניקוב, ועברו לחיתוך בלחץ גבוה עם חנקן טהור לאחר החדירה.

2. עיכוב באספקת גז וכיבוי מוקדם

• החלפת גז לפני השלמת החדירה: החלפת פרמטרי גז לחיתוך כאשר החדירה עומדת להסתיים כדי לסייע בפירוק סיגים מהחור.
• הגדל את זמן טרום הנשיפה בגז: נשוף 0.5-1 שנייה לפני הניקוב כדי לנקות את אזור החור ולקרר את החומר שמסביב.

מיקום המיקוד והתאמת הזרבובית

1. מיקום מיקוד

• בעת ניקוב, יש להשתמש בכמות שלילית יחסית של דפוקוס (הפוקוס נמצא מתחת לפני השטח של הפלטה) כדי להגדיל את הצמצם ולהקל על פריקת הסיגים. לדוגמה, פלדת פחמן 20 מ"מ עשויה למקם את נקודת הפוקוס 3-5 מ"מ מתחת לפני השטח.
• לאחר החדירה, יש להתאים את המיקוד למיקום הטוב ביותר בהתאם לדרישות החיתוך.

2. בחירת זרבובית וגובהה

• השתמשו בנחירים בקוטר גדול יותר (כגון φ2.0-φ3.0 מ"מ) כדי לשפר את כיסוי הגז ולקדם פריקת סיגים.
• יש לוודא שגובה הפיה בינוני (בדרך כלל 1.0-2.0 מ"מ) כדי למנוע דיפוזיה של גז הנגרמת עקב גובה גבוה מדי ונזקי התזה הנגרמים עקב גובה נמוך מדי.

מסלול תהליך ומיומנויות תכנות

1. חור עופרת קדוח מראש

• עבור לוחות בעובי גבוה במיוחד (למשל > 30 מ"מ), ניתן לקדוח תחילה מכנית חורי פיילוט בקוטר קטן, ולאחר מכן להתחיל בחיתוך לייזר מחורי הפיילוט כדי למנוע ניקוב ישיר.

2. קבע את קיזוז נקודת הניקוב

• בעת התכנות, יש לוודא שנקודת הניקוב סוטה מקו המתאר בפועל ב-1-2 מ"מ, ולאחר מכן יש לנוע מנקודת ההיסט לקו המתאר במהלך החיתוך כדי למנוע אזור הצטברות שאריות.

3. אופטימיזציה של נתיב חיתוך

• נקבים ספירליים או נקודות התחלה מעגליות לחיתוך משמשים לפיזור הסיגים לאזור שאינו חיתוך.

בדיקת ציוד ותחזוקה

1. מצב לייזר

• בדקו האם עוצמת המוצא יציבה, ודאו שהעדשה/מראה המגן נקיות, והימנעו מניקוב לא מספק הנגרם כתוצאה מדעיכה באנרגיה.

2. טוהר וזרימת הגז

• יש לוודא את טוהר הגז (במיוחד חנקן/חמצן), ובדקו באופן קבוע אם נתיב הגז חסום או דולף.

3. הזרבובית מיושרת עם הרכיב האופטי.

• יש לכייל באופן קבוע את הקונצנטריות של הזרבובית ושל קרן הלייזר כדי להבטיח סימטריה של זרימת הגז.

חומרים וגורמים סביבתיים

1. טיפול פני השטח של הפלטה

• יש לנקות את שכבת החלודה, כתם השמן או הציפוי על פני השטח של הפלטה לפני החיתוך כדי להפחית את השתתפותם של זיהומים בתגובה.

2. שטוחות הפלטה

• ודאו שהפלטה שטוחה והימנעו מפערים הגורמים לדליפת גז ולהשתקפות אנרגיה.

המלצה לתהליך ניפוי באגים בפרמטרים

1. ראשית, תקן פרמטרים אחרים, התאם בהדרגה את זמן הניקוב ואת עוצמתו, התבונן בכמות הסיגים שנוצרת ומצא את נקודת האיזון.

2. רישום פרמטרי האופטימיזציה והקמת מסד נתונים של התהליך של חומרים/עוביים שונים.

3. בדיקה ואימות: מספר בדיקות ניקוב מבוצעות על חומר הפסולת כדי לאשר שהסיגים מצטמצמים לפני החיתוך הרשמי.

סיכום: בדיקה מהירה של נקודות מפתח

באמצעות ההתאמה המקיפה הנ"ל, ניתן להפחית משמעותית את שאריות ניקוב הפלטה העבה, ולשפר את איכות החיתוך והיעילות. אם הבעיה נמשכת, מומלץ ליצור קשר עם יצרן הציוד לצורך בדיקת חומרה או תמיכה בתהליך.