Киришүү
Терс фокустук шарттарда көмүртек болотун аба менен лазер менен кесүү процессинде шлак адгезиясы кеңири таралган маселе болуп саналат. Бул көйгөй кесүү бетинин сапатына олуттуу таасир этип, мисалы, оройлукту жана тегиз эместикти пайда кылып гана тим болбостон, шлакты алып салуу үчүн кошумча иштетүүдөн кийинки кадамдарды талап кылуу менен өндүрүштүн натыйжалуулугун төмөндөтөт. Өнөр жай өндүрүшүнүн сценарийлеринде, айрыкча көмүртек болотун жогорку тактыкта жана жогорку натыйжалуу кесүүнү талап кылган өндүрүш процесстеринде, шлак адгезиясынын болушу чыгымдардын көбөйүшүнө жана продукциянын атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүнүн төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн. Ошондуктан, бул көйгөйдү түшүнүү жана чечүү чоң мааниге ээ. Бул макалада шлак адгезиясынын эки кеңири таралган түрү каралат, анын максаты - өндүрүүчүлөр жана операторлор үчүн терең түшүнүктөрдү жана практикалык чечимдерди берүү.
1-тип: Түбүндө үзгүлтүксүз, тамчылаган бургулар (чымындар)
Мүнөздөмөлөрү
Бул типтеги калдыктар салыштырмалуу чоң жана үзгүлтүксүз формасы менен мүнөздөлөт. Ал кесүүчү бөлүктүн астыңкы четине бекем жабышып, эритилген металл шуруларынын тизмеги катары көрүнөт. Бул шурулардын диаметри кесүүнүн белгилүү бир шарттарына жараша бир нече миллиметрден андан да чоңураак болушу мүмкүн. Бул үзгүлтүксүз жана салбырап турган калдыктар кесилген четтин көрүнүшүнө гана таасир этпестен, ошондой эле даярдалган бөлүктү андан ары иштетүүгө олуттуу таасирин тийгизет. Мисалы, так өндүрүштө мындай калдыктар тетиктердин чогултулушуна тоскоол болуп, буюмдун жалпы тактыгын төмөндөтүшү мүмкүн.
Себептери
- Энергия жетишсизБул эң негизги себеп. Терс – фокустук кесүү фокустук чекит пластинанын бетинин астында жайгашкандыгын билдирет, бул тактын диаметринин жогорулашына жана энергия тыгыздыгынын төмөндөшүнө алып келет. Эгерде энергия материалды толугу менен буулантуу же эритүү үчүн жетишсиз болсо, калган суюк металл кошумча газ менен толугу менен үйлөп кете албайт жана ошентип, түбүндө конденсацияланып, калдык пайда болот. Мисалы, туура эмес лазердик кубаттуулук жөндөөсү менен калың калибрлүү көмүртек болот пластинасын кескенде, кесүүнүн түбүнө жеткен энергия материалдын көлөмүн иштетүүгө жетишсиз болуп, калдык пайда болот.
- Абанын басымы жетишсиз же туруксузАба компрессору жетиштүү басымды камсыз кылбашы мүмкүн же аба басымында олуттуу өзгөрүүлөр болушу мүмкүн. Бул эриген металл суюктугун жаракадан үйлөп чыгаруу үчүн жетиштүү импульсту түзө албай калууга алып келет. Кошумча газ катары аба азотко салыштырмалуу кинетикалык энергиясы алда канча аз болгондуктан, аба басымына болгон талаптары жогору. Эскирген аба менен камсыздоо системалары бар кээ бир өнөр жай өндүрүш линияларында туруксуз аба басымы кесүү сапатынын туруксуздугуна алып келиши мүмкүн, ал эми эриген металлды натыйжасыз алып салуудан улам көп учурда калдыктар пайда болот.
- Ашыкча кесүү ылдамдыгыПластинка лазер нуруна салыштырмалуу өтө тез кыймылдаганда, материалдын бирдик узундугуна сиңирилген энергия жетишсиз болот. Натыйжада, материал толугу менен кесилбейт жана эриген материалдын учуп кетүүгө убактысы жетпейт. Тийиштүү параметрлерди оптималдаштырбастан жогорку ылдамдыктагы кесүү аракеттеринде, бөлүктүн тез кыймылы лазердин кээ бир жерлерди өткөрүп жиберүүсүнө алып келиши мүмкүн, бул кесилбеген же жарым-жартылай кесилген материалды калтырып, катуу калдыкка айланат.
- Туура эмес фокустук абалЭгерде терс – фокустук өлчөм өтө чоң коюлса, энергия өтө чачыранды болуп калат. Натыйжада, кесилген жердин түбүндөгү энергия өтө жетишсиз болуп, түбүндөгү материалды толук иштетүүнү кыйындатат жана акырында калдыктардын пайда болушуна алып келет.
Чечимдер
- Лазердин кубаттуулугун оптималдаштыруу:
- Кубаттуулукту тийиштүү түрдө жогорулатыңызЛазердин кубаттуулугун жогорулатуу - энергияны көбөйтүүнүн эң түз жана натыйжалуу жолу. Кубаттуулуктун пластинанын калыңдыгына жана кесүү ылдамдыгына дал келишин камсыз кылуу өтө маанилүү. 5 мм калыңдыктагы көмүртектүү болот пластина үчүн бир катар сыноолордон кийин лазердин кубаттуулугун 1000 Вттан 1200 Втга чейин көбөйтүү калдыктардын көлөмүн бир топ азайта алары аныкталды.
- Фокустук абалды тууралаңыз:
- Терс – фокустук көлөмүн азайтыңызТерс – фокустук көлөмүн азайтуу үчүн фокустук чекитти өйдө карай (пластинанын бетине карай) тууралоого аракет кылыңыз. Бул кесилген жердин түбүндөгү энергия тыгыздыгын жогорулатат. Эң аз калдык менен фокустук чекитти табуу үчүн, ар кандай параметрлер менен – 1 ммден – 3 ммге чейинки терс – фокустук көлөмү менен кесүү менен фокустук позиция процессин сыноо жүргүзүлүшү мүмкүн. Мисалы, калыңдыгы 3 мм болгон көмүртек болоттон жасалган плитаны кесүү сыноосунда, – 1,5 мм болгон терс – фокустук көлөмү минималдуу калдык менен эң таза кесүүгө алып келери аныкталган.
- Газ параметрлерин тууралоо:
- Абанын басымын жогорулатыңызАбанын басымы жетиштүү жогору экенине ынаныңыз. Жука плиталар үчүн 0,8 – 1,2 МПа басым талап кылынышы мүмкүн, ал эми калың плиталар үчүн андан да жогорку басым талап кылынат. Газ булагынын таза, кургак жана басым туруктуу экенине ынануу үчүн аба компрессорун жана кургатуу жана чыпкалоо системасын үзгүлтүксүз текшерип туруңуз. Абадагы май жана нымдуулук сыяктуу булгоочу заттар кесүү эффектине олуттуу таасир этиши мүмкүн. Өндүрүш цехинде, иштебей турган аба басымынын жөнгө салгычын алмаштырып, жогорку эффективдүү аба кургатуу чыпкасын орноткондон кийин, кесүү сапаты бир топ жакшырып, калдыктар бир топ азайды.
- Кесүү ылдамдыгын азайтыңыз:
- Ылдамдыкты тийиштүү түрдө азайтыңызКесүү ылдамдыгын азайтуу материалдын энергияны сиңирүүсүнө көбүрөөк убакыт берет, бул анын толугу менен эрип, үйлөп кетишин камсыздайт. Эң жакшы тең салмактуулукту табуу үчүн ылдамдыкты жана кубаттуулукту координациялап тууралоо керек. 8 мм калыңдыктагы көмүртек болоттон жасалган плитаны кескенде, тийиштүү кубаттуулукту сактоо менен кесүү ылдамдыгын 1000 мм/минден 800 мм/минге чейин азайтуу түбүндөгү үзгүлтүксүз калдыктарды натыйжалуу жок кыла алат.
2-тип: Түбүндөгү майда, катуу гранулдуу калдыктар
Мүнөздөмөлөрү
Бул типтеги калдыктар майда жана катуу текстурасы менен мүнөздөлөт. Ал кесүүчү бетке бекем жабышкан майда гранулдар же порошок түрүндө көрүнөт. Бул гранулдуу калдыктардын бөлүкчөлөрү, адатта, биринчи типтеги үзгүлтүксүз калдыктарга салыштырмалуу бир топ кичине өлчөмдө болот, адатта микрометрден суб-миллиметрге чейинки диапазондо болот. Алардын катуулугу аларды кайра иштетүү учурунда алып салууну кыйындатат, көп учурда агрессивдүү механикалык же химиялык ыкмаларды талап кылат. Мисалы, тазалоо үчүн жөнөкөй зым щетканы колдонгондо, гранулдуу калдыктар бетинде калышы мүмкүн, бул жалпы жасалышына жана даярдалган бөлүктүн сапатына таасир этет.
Себептери
- Ашыкча материалдык кычкылданууБул аба менен кесүүнүн ажырагыс өзгөчөлүгү. Кесүү учурунда жогорку температурадагы чөйрөдө абадагы кычкылтек көмүртек болот менен катуу реакцияга кирет. Химиялык реакцияларга негизинен Fe + O₂ → FeO/Fe₃O₄/Fe₂O₃ кирет. Пайда болгон оксиддер (негизинен темир кычкылдары) жогорку эрүү температурасына жана чоң илешкектикке ээ. Натыйжада, алар көмөкчү газ менен оңой эле учуп кетпейт жана катуу калдыктарды пайда кылуу үчүн конденсацияланат. Кошумча газ катары аба колдонулган калың дубалдуу көмүртек болот түтүктөрүн кесүүдө көп өлчөмдөгү жогорку эрүү температурасына ээ темир кычкылдары пайда болот, аларды кесүү аймагынан чыгаруу кыйын, бул гранулдуу калдыктардын пайда болушуна алып келет.
- Ашыкча жылуулук киргизүүЭнергиянын жетишсиздиги биринчи типтеги калдыктардын пайда болушуна алып келсе, адатта жогорку кубаттуулуктун жана төмөнкү ылдамдыктын айкалышынан улам келип чыккан ашыкча жылуулук пластинанын ашыкча күйүшүнө алып келиши мүмкүн. Бул көп өлчөмдөгү жогорку эрүү температурасындагы оксиддердин пайда болушуна алып келип, калдыктар көйгөйүн күчөтөт. Жука көмүртек болоттон жасалган баракты өтө жогорку лазердик кубаттуулукта жана өтө жай кесүү ылдамдыгы менен кесүүгө аракет кылганда, материал ашыкча кычкылданууга гана дуушар болбостон, бирдей эмес эрип, бууланып, кесилген бетинде гранулдай калдыктарды калтырат.
- Соргучтун эскириши же туура эмес жайгашуусуЭскирген форсункалар аба агымынын бузулушуна алып келип, анын жаракага симметриялуу жана вертикалдуу киришине тоскоол болушу мүмкүн. Эгерде форсунканын борбору лазер нуру менен коаксиалдуу болбосо, газдын үйлөө жөндөмү начарлайт жана эриген шлактарды натыйжалуу алып салуу мүмкүн эмес. Фоссилалар алмаштырылбай узак убакыт бою колдонулган өндүрүш линиясында эскирген форсункалар аба агымынын оптималдуу багыттан четтеп кетишине алып келет, натыйжада шлактарды натыйжасыз алып салуудан улам кесүүчү бетте гранулдай калдыктар топтолот.
Чечимдер
- Кесүү ылдамдыгын жана кубаттуулугун оптималдаштырыңыз:
- "Жогорку ылдамдыктагы, орточо кубаттуулуктагы" стратегияны кабыл алыңызТолук кирүүсүн камсыз кылуу максатында, ылдамдыкты тийиштүү түрдө жогорулатуу жана кубаттуулукту азайтуу материалдын жогорку температуралуу зонада калуу убактысын кыскартып, ошону менен ашыкча кычкылдануу реакциясын басаңдатат. Бул ыкма биринчи типтеги калдыктарды чечүүгө карама-каршы келет жана кылдаттык менен оңдоону талап кылат. 2 мм калыңдыктагы көмүртектүү болот барак үчүн кесүү ылдамдыгын 1500 мм/минден 1800 мм/минге чейин көбөйтүү, ошол эле учурда кубаттуулукту 800 Вттан 700 Втга чейин азайтуу гранулдуу калдыктардын пайда болушун натыйжалуу түрдө азайта алат.
- Газ параметрлерин тууралоо (стратегиялык өзгөрүүлөр):
- Жука плиталар үчүн аба басымын бир аз төмөндөтүп көрүңүзАшыкча жогорку аба басымы шлакты үйлөп жиберүүнүн ордуна, кычкылдануу реакциясын күчөтүшү мүмкүн. Шлакты үйлөп жиберүүгө мүмкүн экенин камсыз кылуу менен бирге төмөнкү аба басымын колдонуу сунушталат. 1 мм калыңдыктагы көмүртек болот плитасын кесүү сыноосунда, башка параметрлерди туруктуу сактоо менен аба басымын 1,0 МПадан 0,8 МПага чейин төмөндөтүү, гранулдуу калдыктар азыраак таза кесүүгө алып келет.
- Газдын тазалыгын камсыз кылууКургак жана майсыз кысылган аба гана колдонулушу керек. Нымдуулук эриген металлды тез муздатып, кычкылданууну күчөтүшү мүмкүн, ал эми майдын булганышы линзаларды булгап, кесүү сапатына таасир этиши мүмкүн. Аба менен камсыздоо системасына жогорку натыйжалуу аба кургатуучу жана май чыпкалоочу түзүлүштөрдү орнотуу абанын тазалыгын камсыз кылып, кесүү сапатын бир топ жакшыртып, калдыктарды азайтат.
- Насосту текшерип, алмаштырыңыз:
- Насостун абалын текшериңиз: Соплолордун эскиргендигин, деформациялангандыгын же шлактардын бүтөлүп калгандыгын үзгүлтүксүз текшерип туруңуз. Эскирген соплолорду дароо алмаштыруу керек. Өндүрүш цехинде, соплолорду ар бир 50 саат сайын пландуу текшерүү соплолордун көйгөйлөрүнөн улам пайда болгон калдыктардын пайда болушунун алдын алат.
- Соплонун борборун калибрлеңиз: Сопло тешигинин борбору лазер нуруна толугу менен дал келишин камсыз кылуу үчүн тегиздөө кагазын же атайын тегиздөө куралдарын колдонуңуз. Бул аба агымынын туура багытын камсыз кылуудагы маанилүү кадам. Кесипкөй сопло тегиздөө куралын колдонгондон кийин, кесүү сапаты бир топ жакшырат, аба агымынын оптималдаштырылган багытынын аркасында гранулдай калдыктар бир топ азаят.
- Капталган плиталарды колдонуңуз:
- Эгерде иштетүү шарттары мүмкүндүк берсе, гальванизацияланган плиталар сыяктуу капталган болот плиталарды колдонуңузКаптоо кээде кесүү процессинде белгилүү бир "агымга жардам берүүчү" ролду ойношу же шлактын касиеттерин өзгөртүшү мүмкүн, бул калдыктарды алып салууну жеңилдетет. Бирок, бул негизги чечим эмес. Гальванизацияланган көмүртек болот плиталарын кескенде, цинк каптоо эриген металл жана кычкылдануу продуктулары менен реакцияга кирип, шлактын мүнөздөмөлөрүн өзгөртүп, аны кесүү бетинен алып салууну жеңилдетет.
Кыйынчылыктарды тез чечүү кадамдары
Жабдыктарды текшерүү
- Коргоочу линзаКоргоочу линзанын таза жана бузулбагандыгын үзгүлтүксүз текшерип туруңуз. Кир же бузулган линза лазердин энергиясын бир топ төмөндөтүп, кесүү сапатынын туруксуздугуна жана шлактын адгезиясынын жогорулашына алып келиши мүмкүн. Эгерде булгоочу заттар табылса, линзаны тиешелүү тазалоочу каражаттарды жана шаймандарды колдонуп кылдаттык менен тазалаңыз.
- Соргуч: Шланганы эскирүүнүн, деформациянын же бүтөлүп калуунун белгилерин текшериңиз. Ички диаметри чоңойгон же туура эмес болгон эскирген шланганы аба агымынын оптималдуу багыттан четтеп кетишине алып келип, шлак үйлөө жөндөмүн начарлатышы мүмкүн. Эгерде кандайдыр бир көйгөйлөр табылса, шланганы дароо алмаштырыңыз. Мындан тышкары, шланганын өлчөмү кесүү тапшырмасына туура келгенин текшериңиз, анткени туура эмес өлчөмдөгү шланганы да шлак көйгөйлөрүнө алып келиши мүмкүн.
- Абанын басымыКесүү процессинде аба басымы белгиленген мааниге жеткенин жана туруктуу бойдон калганын текшериңиз. Абанын басымын так көзөмөлдөө үчүн ишенимдүү манометр орнотуңуз. Абанын басымынын өзгөрүшү эриген металлдын туруктуу алынып салынышына тоскоол болуп, шлактын пайда болушуна алып келиши мүмкүн. Эгерде басым жетишсиз же туруксуз болсо, көйгөйдүн булагын аныктоо жана чечүү үчүн аба менен камсыздоо системасын, анын ичинде аба компрессорун, түтүктөрдү жана клапандарды текшериңиз.
- Газ булагыГаз булагынын кургак жана таза экенине ынаныңыз. Абанын нымдуулугу эриген металлды тез муздатып, кычкылданууга жана катуу шлактын пайда болушуна өбөлгө түзөт. Майдын булганышы линзаларды булгап гана тим болбостон, кесүү учурундагы химиялык реакцияларга да таасир этип, сапатсыз кесүүлөргө алып келиши мүмкүн. Абанын тазалыгын камсыз кылуу үчүн аба менен камсыздоо системасына жогорку натыйжалуу аба кургатуучу жана май чыпкалоочу түзүлүштөрдү орнотуңуз.
Фокусту оптималдаштыруу
Фокустоо-позиция процессин текшерүү өтө маанилүү. Бул текшерүү кесилип жаткан белгилүү бир материал жана калыңдык үчүн оптималдуу фокустоо абалын аныктоого жардам берет. Ар кандай материалдар жана калыңдыктар минималдуу шлак адгезиясы менен эң жогорку сапаттагы кесүүлөрдү жасоо үчүн ар кандай фокустоо жөндөөлөрүн талап кылат.
Бул ыкма ар кандай терс – фокустук өлчөмдөр менен бир катар сыноо кесүүлөрүн жүргүзүүнү камтыйт, адатта терс – фокустук шарттарда аба менен көмүртек – болот кесүү үчүн – 1 ммден – 3 ммге чейин. Сыноо учурунда кесүү сапатын, айрыкча шлактын адгезиясынын көлөмүн жана түрүн кылдаттык менен байкаңыз. Шлактын эң аз өлчөмүн, кесүү бетинин жылмакай болушун жана материалдын толук сиңүүсүн камсыз кылган фокустук абал оптималдуу жөндөө деп эсептелет. Окшош материалдарды жана калыңдыктарды кесүүдө келечекте маалымат алуу үчүн бул оптималдуу фокустук абалдын маанилерин жазып алыңыз.
Кубаттуулукту жана ылдамдыкты тууралоо
- Үзгүлтүксүз, тамчылап турган калдыктар үчүнЭгерде шлак түбүндө үзгүлтүксүз, тамчылап турган бурама түрүндө болсо, анда лазердин кубаттуулугун жогорулатуу же кесүү ылдамдыгын азайтуу артыкчылыктуу болуп саналат. Кубаттуулукту түздөн-түз жогорулатуу кесүү процессине көбүрөөк энергия кошот, бул материалдын толугу менен эрип, бууланышын камсыздайт. Ылдамдыкты азайтуу материалга лазер энергиясын сиңирүүгө көбүрөөк убакыт берет, бул толук кесүүнү жана эриген металлды натыйжалуу алып салууну жеңилдетет. Бирок, бул параметрлерди тууралоодо, ашыкча ысытуу же ашыкча кычкылдануу сыяктуу башка мүмкүн болгон көйгөйлөрдөн качуу үчүн тең салмактуулукту сактоо өтө маанилүү.
- Майда, катуу гранулдуу калдыктар үчүнМайда, катуу гранулдуу калдыктар менен иштөөдө, стратегия кесүү ылдамдыгын жогорулатуу же кубаттуулукту тиешелүү түрдө азайтуу болуп саналат. Ылдамдыкты жогорулатуу материалдын жогорку температуралуу зонада болуу убактысын кыскартат, кычкылдануу деңгээлин азайтат. Кубаттуулукту азайтуу ашыкча жылуулуктун киришинин алдын алууга жардам берет, бул көп өлчөмдөгү жогорку эрүү температурасындагы оксиддердин пайда болушуна алып келиши мүмкүн. Ылдамдык менен кубаттуулуктун айкалышын оптималдаштыруу менен гранулдуу калдыктардын пайда болушун натыйжалуу түрдө азайтууга болот.
Жыйынтык
Көмүртектүү болотту абанын терс – фокустук кесүүсүндөгү шлактын адгезия маселеси татаал, ага энергиянын кириши, газ параметрлери жана жабдыктардын шарттары сыяктуу бир нече факторлор таасир этет. Шлактын адгезиясынын эки кеңири таралган түрү үчүн, үзгүлтүксүз, тамчылаган бурама жана майда, катуу гранулдуу калдыктар үчүн ар кандай себептер жана тиешелүү чечимдер изилденген. Практикалык өндүрүштө параметрлерди тынымсыз сынап көрүү жана оптималдаштыруу маанилүү. Коргоочу линза жана сопло сыяктуу жабдык компоненттерин үзгүлтүксүз текшерүү жана газ булагынын туруктуулугун жана тазалыгын камсыз кылуу негизги кадамдар болуп саналат. Фокустоо – позиция сыноолору аркылуу оптималдуу фокустоо жөндөөсүн аныктоого болот. Мындан тышкары, шлактын адгезиясынын түрүнө жараша лазердин кубаттуулугун жана кесүү ылдамдыгын координацияланган жөнгө салуу абдан маанилүү. "Ысыктуулукту жогорулатуу үчүн кычкылдануу реакциясын колдонуу" жана "жогорку эрүүчү шлактын пайда болушунан ашыкча кычкылдануунун алдын алуу" ортосундагы тең салмактуулукка жетүү менен, заманбап өнөр жай өндүрүшүнүн талаптарына жооп берген жогорку сапаттагы жана натыйжалуу көмүртектүү болотту кесүүгө болот.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 19-ноябры
