בעיות שעלולות להתרחש בעת חיתוך פלטות בלייזר

בחיתוך לייזר, ישנן בעיות כגון שאריות בתחתית חומר העבודה, קיפולים בקצה התחתון של משטח החיתוך, שריפת יתר של זוויות ישרות/פינות חדות ומשטח חיתוך מחוספס. להלן נפרט באופן שיטתי את הגורמים והפתרונות לבעיות אלו.

סקירה כללית של פתרון בעיות מרכזיות

בעיה 1: שאריות בתחתית חומר העבודה (סיגים תלויים)

ניתוח סיבות: לאחר שהלייזר ממיס את החומר, הוא לא מצליח להתעבות מתחתית החתך על ידי גז העזר בזמן ובמלואו, וכך מתעבה ויוצר סיגים תלויים. זהו למעשה עניין של מאזן אנרגיה וגזים.

פִּתָרוֹן:

1. אופטימיזציה של פרמטרי הגז:

• לחץ; עבור פלדת אל-חלד, סגסוגת אלומיניום וכו', בעת שימוש בחנקן כגז עזר בעל טוהר גבוה, הלחץ חייב להיות גבוה מספיק (לדוגמה, 1.6MPa או יותר) כדי להשיג חיתוך ללא חמצון ולסילוק סיגים. בעת שימוש בחמצן עבור פלדת פחמן, הלחץ צריך להיות בינוני, גבוה מדי יגביר את התגובה ויוצר סיגים גסים.
• טוהר וסוג: כדי להבטיח טוהר הגז (במיוחד חנקן דורש יותר מ-99.9%), טוהר החמצן צריך להיות גם יותר מ-99.5%.

2. כיול מיקוד הקרן:

• סטייה ממיקום המיקוד היא הסיבה הנפוצה ביותר. בצעו כיול מיקוד ונסו לכוונן את מיקום המיקוד למעלה ולמטה. באופן כללי, הורדת המיקוד מעט (עמוק בתוך החומר) מסייעת לשיפור איכות החיתוך התחתון.

3. כוונן את הכוח והמהירות

• מהירות גבוהה מדי או הספק נמוך מדי יובילו לחיתוך, להיווצרות סיגים תלויים רכים; מהירות נמוכה מדי או הספק גבוה מדי יובילו להמסה יתר, להיווצרות סיגים תלויים קשים ושבירים. יש צורך למצוא את שילוב ההספק-מהירות הטוב ביותר שמתאים לעובי היריעה.

4. בדוק והחלף את הפיה:

• שימוש בפיה פגומה, מעוותת או לא תואמת עלול לשבש את זרימת האוויר. בדקו האם החור המרכזי של הפיה מעוגל, ובחרו פיה בקוטר המתאים בהתאם לעובי הפלטה (בדרך כלל קוטר גדול לפלטה עבה וקוטר קטן לפלטה דקה).

בעיה 2: חיתוך קפלים תחתונים (פסים/שריפה יתר)

ניתוח סיבה: זוהי תופעת שריפת יתר אופיינית. עקב כניסת חום מוגזמת, החומר נמס יתר על המידה או אפילו מתאדה, ויוצר פסים גסים דמויי קמטים במחצית התחתונה של מקטע החיתוך.

פִּתָרוֹן:

• התאמה ראשונית: הגברת מהירות החיתוך. הסיבה העיקרית לכך היא מהירות נמוכה מדי, שיפור המהירות יכול להפחית את תפקוד הזמן של הלייזר בשטח יחידה, כדי למנוע הצטברות חום.
• הפחת את עוצמת הלייזר. אם לא ניתן עוד להגביר את המהירות, או שההרמה גורמת לחיתוך, יש להפחית את העוצמה בהתאם כדי להפחית את סך כניסת החום.
• כוונן את מיקום המיקוד. נסה להוריד מעט את מיקום המיקוד כדי לרכז את האנרגיה יותר ולהפחית את האזור המושפע מחום.
• בדקו והפחיתו את לחץ הגז העזר. במיוחד בעת שימוש בחמצן בחיתוך פלדת פחמן, לחץ חמצן גבוה מדי יחריף את תגובת החמצון כמו "משפר בעירה" ויפיק חום מוגזם. הורדת לחץ האוויר כראוי עלולה להיות בעלת השפעות בלתי צפויות.

בעיה 3: צריבה בזווית ישרה/חדה

ניתוח סיבה: מהירות ראש חיתוך הלייזר יציבה בעת הליכה בקו ישר, אך בעת חיתוך בזווית ישרה או חדה, הוא צריך להאט, להסתובב ולהאיץ שוב. ירידת המהירות בפינה גורמת לזמן השהייה של הלייזר להתארך, והחום מצטבר בחדות, ובכך גורם להסרת הפינה החדה.

פִּתָרוֹן:

1. השתמשו במעבר פינות מעוגלות (השיטה היעילה ביותר):

• בשלב עיצוב השרטוט, הפינה החדה משתנה לפינה מעוגלת קטנה (פינת R). אפילו פילה קטנה ברדיוס של 0.5 מ"מ יכולה להפוך את מעבר ראש החיתוך בצורה חלקה, למנוע שינויים דרסטיים במהירות ולמנוע ביעילות שריפת יתר.

2. השתמשו בפונקציית תהליך הפינה (פונקציית פינה בהירה):

• מערכות חיתוך לייזר מודרניות מגיעות עם פונקציית "בקרת כוח פינה" או "פינה בהירה". פונקציה זו יכולה:
• כאשר מזוהה פינה, עוצמת הלייזר מופחתת אוטומטית.
• או השתמשו בחיתוך מקטעי, כבו לרגע את הלייזר בפינה וחיתכו בשני מקטעים.
• אנא עיין במדריך מערכת ההפעלה של המכשיר שלך כדי להפעיל ולפתור באגים בתכונה זו.

3. הפחת את מהירות החיתוך בפינה:

• בטבלת פרמטרי התהליך, מהירות החיתוך של הפינה מוגדרת בנפרד כדי להפוך אותה נמוכה יותר מהמהירות הליניארית, אך יש להשתמש בה בשילוב עם הפחתת הספק.

בעיה 4: משטח חיתוך מחוספס (גרגרים אנכיים)

ניתוח סיבות: משטח החיתוך נראה ברור, לא פסים אנכיים חלקים, בדרך כלל עקב חוסר יציבות אנרגטית או חוסר התאמה בפרמטרים, וכתוצאה מכך לא יהיה שינוי במצב ההיתוך של החומר.

פִּתָרוֹן:

• ודא שמיקום המיקוד מדויק ויציב: זהו הגורם הקריטי ביותר להשגת משטח חיתוך חלק. שינוי קל במיקוד יוביל להבדל עצום בקווי החתך. נקה וכייל את עדשת המיקוד כדי להבטיח שהמיקוד יציב.
• השתמשו בגז עזר בעל טוהר גבוה: זיהומים בגז עלולים להפריע לזרימה ולתהליך הקירור של המתכת המותכת, וכתוצאה מכך ליצור חתכים מחוספסים.
• מיטוב מהירות החיתוך: מהירות לא יציבה או הגדרה לא נכונה יגרמו למתכת המותכת ליצור פסים לא אחידים במהלך תהליך הקירור. מצא מהירות יציבה שמייצרת שבבים רציפים וחלקים.

בדיקת יציבות הציוד:

• האם מסילת ההובלה חלקה? רטט הציוד ישתקף ישירות על משטח החיתוך.
• האם הזרבובית קואקסיאלית עם הקורה? זרימת אוויר בצירים שונים עלולה לגרום לאסימטריה וחספוס בחתך.
• האם העדשות האופטיות נקיות או פגומות? עדשות מזוהמות עלולות לפזר אנרגיית לייזר, וכתוצאה מכך לגרום לחתכים חלשים וחתכים מחוספסים.

רשימת בדיקה כללית ליסודות

לפני ביצוע התאמות עדינות של פרמטרים, הקפידו לבצע את הבדיקות הבסיסיות הבאות:

1. עדשה אופטית:בדקו האם עדשת המיקוד ועדשת המגן נקיות, ללא זיהום, ללא כתמי מים, ללא נזק.

2. יישור זרבובית:ודא שקרן הלייזר עוברת בצורה מושלמת ממרכז הזרבובית.

3. גז ומעגל גז:ודא שאין דליפה במעגל הגז, וסוג הגז וטוהרו נכונים.

4. חומר:כדי להבטיח שמשטח הפלטה נקי, ללא שכבת תחמוצת, שמן וחומר אחיד.

סיכום והמלצות

חיתוך בלייזר הוא תהליך מדויק עם סינרגיה מרובת פרמטרים. המפתח לפתרון הבעיה הוא "לשנות רק משתנה אחד בכל פעם" ולשמור תיעוד כדי לאתר את שורש הבעיה.