Kaip lazeriu pjaustant plienines plokštes pasiekti ryškų, poliruotą kraštą?

Norint lazeriu pjaustant plienines plokštes (dažniausiai anglinį plieną) pasiekti be oksido, labai atspindintį pjovimo paviršių (vadinamą „ryškiu pjovimu“), svarbiausia yra visiškai išvengti oksidacijos pjovimo proceso metu.ir naudoti tiksliai suderintus pjovimo parametrus, kurie kruopščiai pašalina išsilydžiusią medžiagą. Įprastas pjovimas oru suformuos šiurkštų, pilką paviršių su oksido sluoksniu. Norėdami gauti ryškų pjovimą, atlikite šiuos pagrindinius veiksmus ir principus:

Pagrindinis principas

Šviesaus paviršiaus pjovimo esmė yra „lydymo pjovimas“, o ne „oksidacinis pjovimas“.

Oksidacinis pjovimas (įprastu oru): naudojant deguonį kaip pagalbines dujas, vyksta intensyvi egzoterminė geležies ir deguonies reakcija (degimas), susidaro didelis kiekis geležies oksido šlako, pjovimo paviršius šiurkštus, pilkai juodas.

Lydymo pjovimas (veidrodinis pjovimas): Kaip pagalbines dujas naudojamas labai grynas azotas (N2) arba argonas (Ar). Inertinės dujos yra izoliuotos nuo deguonies, lazeris lydo tik metalą, o aukšto slėgio dujos išpučia gryno metalo tirpalą, kad būtų gautas sidabriškai blizgus paviršius be oksidacijos.

Pagrindiniai elementai ir žingsniai, siekiant ryškaus paviršiaus pjovimo

1. Pagalbinės dujos: turi būti naudojamas labai grynas azotas

• Grynumo reikalavimai: ≥ 99,99 % (paprastai 4 devyni ar daugiau). Dėl nepakankamo grynumo gali atsirasti oksidacijos pėdsakų, turinčių įtakos paviršiaus apdailai.
• Slėgio reikalavimai: labai aukšti. Priklausomai nuo plokštės storio, paprastai reikalingas stabilus 15–20 barų (apie 1,5–2,0 MPa) ar net didesnis slėgis. Reikia naudoti didelį skysto azoto srautą turinčią talpyklą arba azoto generatorių, kurio įprastas oro kompresorius negali patenkinti.
• Funkcija: nupūsti išsilydžiusį metalą, atvėsinti pjovimo siūlę, izoliuoti deguonį.

2. Lazerio galia ir režimas: reikia didelės galios ir aukštos kokybės spindulio

• Galios reikalavimai: Norint pasiekti ryškų paviršių pjovimą, paprastai reikia didesnės lazerio galios. Pavyzdžiui, 6 mm anglinio plieno ryškų paviršių pjauti 4000 W lazeriu bus lengviau ir efektyviau nei pjauti įprastas tokio pat storio plokštes. Dėl nepakankamos galios pjovimo greitis bus per mažas ir kaupsis šiluma, o tai turės įtakos kokybei.
• Spindulio kokybė: vienmodis lazeris arba kvazi-vienmodis lazeris dėl didesnio energijos tankio, mažesnio taško ir ryškesnio paviršiaus pjovimo pranašumų, palyginti su daugiamodžiu lazeriu, gali gauti smulkesnį ir ryškesnį pjūvį.

3. Pjovimo parametrai: tikslus reguliavimas

Atsižvelgiant į įrangą ir dujų sąlygas, reikia tiksliai optimizuoti šiuos parametrus:

• Pjovimo greitis: Palyginti su pjovimu deguonimi, greitis bus žymiai mažesnis. Jei greitis per didelis, lydalas nebus išvalytas, o gale kabės šlakas; jei greitis per mažas, šilumos tiekimas bus per didelis, todėl plokštė gali perkaisti ir pakeisti spalvą.

Purkštuko pasirinkimas ir aukštis:

• Purkštuko skersmuo: paprastai rinkitės didesnį purkštuko skersmenį (pvz., φ3 mm arba φ4 mm), kad prisitaikytumėte prie aukšto slėgio ir didelio azoto srauto, taip užtikrindami stabilų oro srautą ir visą plyšį.
• Purkštuko aukštis: Jį reikia tiksliai kontroliuoti, paprastai šiek tiek aukščiau nei pjaunant deguonimi, kad būtų sukurta gera oro užuolaidos apsauga.
• Fokusavimo padėtis: Židinys paprastai nustatomas ant plokštelės paviršiaus arba šiek tiek žemiau, o geriausią padėtį reikia nustatyti eksperimentiškai, kad būtų gautas siauriausias ir ryškiausias plyšys.
• Didžiausia galia / dažnio moduliacija: kai kurioms storesnėms plokštėms tinkamas impulsinio pjovimo režimas padeda kontroliuoti šilumos tiekimą, kad būtų pasiektas geresnis blizgesio paviršiaus efektas.

4. Valdybos reikalavimai

• Paviršiaus valymas: alyva, rūdys ir dangos ant plokštės paviršiaus turės įtakos pjovimo efektui, todėl jas reikia iš anksto nuvalyti.
• Vienoda medžiaga: Dėl nelygios medžiagos blizgučių efektai nėra vienodi.

Operacijos proceso santrauka

1. Paruošimas:Būtinai naudokite labai gryną azotą ir aukšto slėgio dujų tiekimo sistemą. Nuvalykite lakšto paviršių.

2. Pasirinkite purkštuką:Sumontuokite didelio skersmens antgalį, tinkamą pjovimui azotu aukšto slėgio slėnyje (pvz., φ3 mm).

3. Parametrų nustatymas:Pjovimo valdymo programinėje įrangoje pasirinkite režimą „Pjaustymas azotu“ arba „Pjaustymas ryškiu paviršiumi“. Įveskite lakšto medžiagą (anglinis plienas) ir storį.

4. Pagrindiniai atskaitos taškai koregavimui:

• Pagalbinės dujos buvo nustatytos ties N2.
• Dujų slėgis sureguliuojamas pagal aukšto slėgio diapazoną (pavyzdžiui, 6 mm anglinio plieno atveju pirmiausia pabandykite nuo 18 barų).
• Žymiai sumažinkite pjovimo greitį (galima pjauti deguonimi, kai storio greitis yra 1/3–1/2).
• Tinkamai sureguliuokite fokusą ir purkštuko aukštį.

5. Bandomasis pjovimas ir optimizavimas:Pirmiausia bandomajam pjovimui naudokite smulkius grafikos elementus arba atraižų kraštus. Stebėjimo dalis:

• Jei viršutinė dalis yra ryški, apatinė dalis yra paskirstyta juodai arba kabantys šlakai: tai gali būti per greita arba nepakankamas oro slėgis.
• Jei visas pjūvis yra geltonas arba oksiduotas: azoto grynumas nepakankamas arba slėgis per žemas ir į jį įmaišyta deguonies.
• Jei pjovimas nėra skaidrus arba šlakas stipriai prilipęs: nepakankama galia, per greitas sujungimas arba neteisinga fokusavimo padėtis.

6. Oficialus kirpimas:baigus parametrų optimizavimą, atliekamas formalus pjovimas.

Svarstymai ir apribojimai

• Didesnė kaina:Sunaudojamas didelis kiekis gryno azoto, pjovimo greitis yra lėtas, o vieneto kaina yra daug didesnė nei pjovimo deguonimi.
• Storio riba:Blizgaus paviršiaus efektas stiprėja didėjant plokštės storiui. Paprastai tai geriausiai veikia su vidutinio ir plono anglinio plieno plokštėmis (1–12 mm). Kai plokštės storis viršija įrangos pajėgumus, sunku gauti idealiai blizgantį paviršių.
• Įrangos reikalavimai:Lazerio galiai, spindulio kokybei, įrenginio stabilumui, dujų tiekimo sistemai keliami aukštesni reikalavimai.
• Pagrindinė taikymo sritis:Naudojamas ruošinio, pvz., lifto plokščių, tiksliųjų mechaninių dalių, išvaizdos dalių ir kt., išvaizdai, suvirinimui, purškimo kokybės reikalavimams, siekiant išvengti tolesnio šlifavimo proceso.

Paprastai tariant, norint iškirpti šviesų paviršių, reikia atsiminti tris elementus: aukštą slėgį ir didelio grynumo azotą, didelę galią ir gerą spindulį, mažą greitį ir tikslius parametrus.Rekomenduojama iš įrangos gamintojo gauti pagrindinių parametrų lentelę konkrečiam modeliui ir storiui ir ja remtis atliekant tikslų derinimą vietoje.