מיומנויות חיתוך משטחים בהירים בלייזר

לשימוש במכונת חיתוך לייזר סיב לחיתוך חומרים משטחים בהירים (כגון נירוסטה מראה, אלומיניום מבריק במיוחד, נחושת, פליז וכו') יש הבדלים מהותיים ויתרונות גדולים לעומת השימוש בלייזר CO₂ מסורתי, אך הוא דורש גם מיומנויות מיוחדות כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר ולהבטיח בטיחות.

עיקרון ליבה: אורך הגל של לייזר סיבים הוא 1.06 מיקרון, וקצב הספיגה של חומרי מתכת גבוה בהרבה מזה של לייזר CO₂ עם 10.6 מיקרון.משמעות הדבר היא שסביר פחות שהלייזר הסיברי ישתקף, יעילות ניצול האנרגיה גבוהה יותר, והסיכון לנזק מהשתקפות הציוד מצטמצם משמעותית. אבל זה לא אומר שאין אתגרים.

להלן טכניקות חיתוך משטחים בהירים שתוכננו במיוחד עבור מכונת חיתוך לייזר סיבים:

יתרונות מרכזיים והנחות

ראשית, ברור שעבור פלדת אל-חלד 304 הנפוצה ביותר, מכונות חיתוך לייזר סיבים מודרניות יכולות בדרך כלל לחתוך ישירות ללא טיפול מקדים מסובך כמו לייזר CO₂, והסיכון להשתקפות נמוך ביותר. הקושי טמון בעיקר כיצד להשיג משטח חיתוך "ללא רבב" כדי למנוע שריטות וחמצון על פני השטח.

מיומנויות מפתח ואופטימיזציה של פרמטרים

1. בחירת גז ובקרת לחץ (הכי קריטי)

• חיתוך חנקן/חנקן טוהר גבוה
• מטרה: להשיג קצה חיתוך בהיר ללא חמצון, לבן כסוף או צבע טבעי.
• דרישות לחץ: נדרש לחץ אוויר גבוה מאוד (בדרך כלל מעל 1.2 מגה פסקל או אף גבוה יותר). חנקן בלחץ גבוה יכול לנשוף במהירות את המתכת המותכת, כדי למנוע את חמצונה על פני החיתוך ושינוי צבע, תוך קירור תפר החיתוך.
• דרישות טוהר: השתמשו בחנקן בטוהר של 99.99% או יותר כדי למנוע זיהומים של חמצן הגורמים לחמצון של משטח החיתוך ולהפוך אותו לצהוב ושחור.
• חיתוך חמצן:
• מתאים רק לחתירה למהירות חיתוך, ואין אכפת משכבת ​​התחמוצת השחורה של משטח החיתוך. עבור חומרי עבודה שצריכים לשמור על מראה "משטח בהיר", הם בדרך כלל אינם בשימוש.

2. בחירת זרבובית ובקרת גובה

• השתמשו בזרבובית דו-שכבתית/מרוכבת: זרבובית דו-שכבתית (כגון זרבובית HighSpeed ​​ו-LowSpeed) יכולה ליצור זרימת אוויר יציבה ומצטברת יותר, עם יכולת הסרת סיגים חזקה יותר, ומתאימה במיוחד לחיתוך משטחים בהירים בחנקן בלחץ גבוה.
• צמצם הזרבובית: בהתאם לבחירת הפלטה העבה, בדרך כלל משתמשים בצמצם מעט גדול יותר (כגון φ2.0, φ3.0) כדי להבטיח זרימת אוויר מספקת.
• מיקום המיקוד: נסו לכוון את המיקוד מעט כלפי מטה (עמוק יותר לתוך הגיליון) כדי לקבל חיתוך אנכי וחלק יותר.
• גובה חיתוך: שמור על גובה מעקב קבוע ומדויק כדי להבטיח זרימת אוויר יציבה.

3. אופטימיזציה של פרמטרי לייזר

• הספק: שימוש בהספק גבוה יותר עם מהירות גבוהה יכול להפחית את האזור המושפע מחום ולמנוע התכה מוגזמת או הצהבה של קצה החיתוך.
• תדירות: הגברת תדירות הפולסים (כגון 500-1000 הרץ ומעלה) יכולה להפוך את קו החיתוך לעדין וחלק יותר.
• מחזור עבודה: התאימו את מחזור העבודה המתאים, תחת ההנחה של הבטחת יציבות החיתוך, כדי למצוא את הפרמטרים הטובים ביותר של גימור.
• מהירות חיתוך: במקרה של הבטחת חיתוך, נסו להשתמש במהירות חיתוך גבוהה יותר כדי להפחית הצטברות חום.

4. ניהול מיקוד

• בוצע בדיקת מיקוד כדי למצוא את מיקום המיקוד הטוב ביותר עבור חומר המשטח הבהיר ועוביו. בדרך כלל מיקוד שלילי קל (מיקוד הלייזר נמצא בתוך הפלטה) מסייע להשיג חתך אנכי טוב יותר.

שיקולים מיוחדים עבור חומרים מבריקים שונים

מראה נירוסטה:

• משטח המגן הראשון: שימוש בסרט מגן מיוחד באיכות גבוהה לחיתוך בלייזר! זוהי הדרך היעילה ביותר למנוע מההתזה הנוצרת במהלך החיתוך ומשטח שולחן המכונה מלשרוט את משטח המראה.
• לאחר החיתוך, ניתן לקרוע בקלות את סרט המגן כדי לקבל משטח חלק.

אלומיניום וסגסוגות אלומיניום (במיוחד מבריקות):

• סיכון החזרה: החזרת האור של אלומיניום טהור ואלומיניום סיליקון גבוה עדיין גבוהה. למרות שהסיכון נמוך יותר מאשר CO₂, לייזרי סיבים בעלי עוצמה גבוהה במיוחד (למשל, 10,000 וואט ומעלה) עדיין צריכים להיות ערים להשפעה האפשרית של החזרות אחוריות על הרכיבים הפנימיים של ראש הסיבים בעת חיתוך.
• פרמטרים: אלומיניום מוליך חום במהירות, דורש הספק שיא גבוה יותר ומהירות גבוהה יותר. יש להשתמש בחנקן בעל טוהר גבוה וייתכן שיהיה צורך להוסיף כמות קטנה של ארגון כדי לקבל קטע בהיר יותר.
• תליית סיגים: חיתוך אלומיניום קל לייצר תליית סיגים תחתונה, שיש להתגבר עליה על ידי אופטימיזציה של לחץ אוויר ומיקוד.

נחושת ופליז:

• רפלקטיביות גבוהה: נחושת טהורה (נחושת) היא אחת המתכות המחזירות אור ביותר וגם מהווה סיכון ללייזרי סיבים. יש להתחיל את הבדיקה תמיד בהספק נמוך.
• בעיית ספיגה: ניתן להשתמש בלייזר סיב ירוק (אורך גל 515 ננומטר). לנחושת יש קצב ספיגה גבוה מאוד של אור ירוק. זוהי בחירה אידיאלית לחיתוך נחושת, אך הציוד יקר.
• פליז: אבץ, אדי אבץ ייווצרו בעת החיתוך, החתך נשחר בקלות. נדרש חנקן בלחץ גבוה והפרמטרים מותאמים.

המלצות בטיחות ותפעול

1. מבחן ראשון:עבור חומרים מחזירי אור גבוהים (נחושת טהורה, אלומיניום טהור), בעת חיתוך ראשון, ניתן להשתמש תחילה בגרוטאות, ולבדוק אותן בהספק נמוך יותר כדי לבחון את מצב החיתוך ואת משוב המכונה.

2. בדיקת ציוד:ודאו שראש הלייזר של מכונת חיתוך לייזר הסיבים שלכם מצויד בהתקן הגנה מפני השתקפות (כגון מבודד השתקפות אחורית). רוב מכונות הסיבים האופטיים המודרניות בהספק בינוני עד גבוה מגיעות כסטנדרט.

3. ניקוי ותחזוקה:

• יש לנקות את פני החומר בשמן לפני החיתוך.
• יש לבדוק ולנקות באופן קבוע את הזרבובית ולהגן על העדשה. גז בלחץ גבוה במהלך חיתוך משטחים בהירים עלול להעלות בקלות רבה יותר אבק ולהיצמד לעדשה.

4.חיתוך ניסיוני וספריית פרמטרים:הקם "ספריית פרמטרים לחיתוך משטחים בהירים" עבור חומרים שונים, עוביים שונים ודרישות משטח שונות, ובצע אימות חיתוך ניסיוני בקנה מידה קטן בכל פעם שהחומר מוחלף.

נקודות סיכום

מַסְקָנָה:עבור לייזרי סיבים, הליבה של חיתוך חומרים בעלי משטח בהיר השתנתה מ"כיצד למנוע נזק מהשתקפות" ל"כיצד לייעל את התהליך כדי להשיג משטח חיתוך מושלם ולהגן על מראה החומר". באמצעות שילוב של "התאמה עדינה של פרמטרים של הגנה על שכבת משטח חיתוך בלחץ גבוה בחנקן טוהר גבוה", ניתן לעבד בצורה יציבה ויעילה חומרי עבודה בעלי משטח בהיר באיכות גבוהה.