Kaip išspręsti storos plokštės perforacijos problemą su likučiais, turinčiais įtakos pjovimui

Lazeriu pjaunant storas plokštes, perforacijos metu susidarančios liekanos (šlakas), turinčios įtakos pjovimo kokybei, yra dažna, bet optimizuojama problema. Šios liekanos dažniausiai atsiranda dėl netinkamo energijos valdymo perforavimo proceso metu, dujų parametrų neatitikimo arba nepagrįstų proceso parametrų. Toliau pateikiami sisteminiai sprendimai ir optimizavimo rekomendacijos:

perforacijos proceso optimizavimas

1. Naudojant progresyvią perforaciją (sluoksniuotą perforaciją)

• Storoms plokštėms (pvz., > 15 mm) venkite vienkartinio didelės maksimalios galios perforavimo ir naudokite laipsnišką galios didinimą arba segmentuotą perforavimą, kad palaipsniui įsiskverbtumėte į medžiagą ir sumažintumėte šlako taškymąsi.
• Veikimo būdas: Pjovimo programinėje įrangoje nustatykite parametrą „segmentuota perforacija“, pirmiausia įkaitinkite mažesne galia, o tada palaipsniui didinkite įsiskverbimo galią.

2. Sureguliuokite perforacijos parametrus

• Sumažinkite maksimalią galią ir pailginkite perforacijos laiką:Sumažinti išlydytos medžiagos taškymąsi, kurį sukelia momentiniai energijos pliūpsniai.
• Padidinkite perforacijos dažnį (darbo ciklą):kontroliuoti lazerio impulsų energijos išėjimo ritmą, kad būtų išvengta per didelio lydymosi.
• Parametrų nuorodos pavyzdys (kaip pavyzdį naudojant 20 mm anglinį plieną):
• Galia: 1000–1500 W (priklausomai nuo įrangos galios)
• Perforacijos laikas: 1,5–3 sekundės
• Impulsų dažnis: 200–500 Hz
• Pagalbinių dujų slėgis: laipsniškas reguliavimas (žr. toliau)

Pagalbinis dujų valdymas

1. Dujų tipo ir slėgio optimizavimas

• Anglinis plienas: kaip pagalbinės dujos naudojamas deguonis (O₂), tačiau slėgį reikia kontroliuoti. Perforacijos etape pirmiausia galima naudoti mažesnį slėgį (0,5–1 baro), o po prasiskverbimo pjovimo slėgį galima perjungti į aukštą slėgį (1,5–2,5 baro), kad būtų išvengta per didelės deguonies reakcijos, dėl kurios susidarytų didelis šlako kiekis.
• Nerūdijantis plienas / legiruotas plienas: perforavimui naudokite azotą (N₂) arba orą, vidutinį ir žemą slėgį (6–10 bar), o po prasiskverbimo pereikite prie pjovimo grynu azotu aukšto slėgio metodu.

2. Dujų tiekimo vėlavimas ir ankstyvas išjungimas

• Perjunkite dujas prieš baigiant perforaciją: perjunkite dujų parametrus į pjovimui, kai prasiskverbimas beveik baigtas, kad būtų lengviau pašalinti šlaką iš skylės.
• Padidinkite dujų išankstinio pūtimo laiką: prieš perforaciją pūskite 0,5–1 sekundę, kad išvalytumėte skylės plotą ir atvėsintumėte aplinkinę medžiagą.

Fokusavimo padėtis ir purkštukų reguliavimas

1. Fokusavimo padėtis

• Perforuojant, naudokite santykinai neigiamą defokusavimo lygį (fokusavimas yra žemiau plokštės paviršiaus), kad padidintumėte angą ir palengvintumėte šlako išleidimą. Pavyzdžiui, 20 mm storio anglinis plienas gali nustatyti židinio tašką 3–5 mm žemiau paviršiaus.
• Po įsiskverbimo, sureguliuokite fokusą į geriausią padėtį pagal pjovimo reikalavimus.

2. Purkštukų pasirinkimas ir aukštis

• Naudokite didesnio skersmens purkštukus (pvz., φ2,0–φ3,0 mm), kad pagerintumėte dujų padengimą ir paskatintumėte šlako išleidimą.
• Įsitikinkite, kad purkštuko aukštis yra vidutinis (paprastai 1,0–2,0 mm), kad išvengtumėte dujų difuzijos, kurią sukelia per didelis aukštis, ir purškimo žalos, kurią sukelia per mažas aukštis.

Proceso kelias ir programavimo įgūdžiai

1. Iš anksto išgręžta švino skylė

• Itin storoms plokštėms (pvz., > 30 mm) pirmiausia galima mechaniškai išgręžti mažo skersmens iš anksto paruoštas skyles, o tada nuo šių skylių pradėti pjauti lazeriu, kad būtų išvengta tiesioginio perforavimo.

2. Nustatykite perforacijos taško poslinkį

• Programuodami, perforacijos tašką nustatykite 1–2 mm nukrypti nuo faktinės kontūro linijos, o pjovimo metu pereikite nuo poslinkio taško prie kontūro linijos, kad išvengtumėte likučių kaupimosi vietos.

3. Pjovimo kelio optimizavimas

• Šlakui paskleisti nepjaunamoje vietoje naudojamos spiralinės perforacijos arba apskrito pjovimo pradžios taškai.

Įrangos ir techninės priežiūros patikra

1. Lazerio būsena

• Patikrinkite, ar išėjimo galia stabili, įsitikinkite, kad lęšis / apsauginis veidrodėlis švarūs, ir venkite nepakankamo perforavimo, kurį sukelia energijos slopinimas.

2. Dujų grynumas ir srautas

• Užtikrinkite dujų (ypač azoto/deguonies) grynumą ir reguliariai tikrinkite, ar dujų kelias nėra užsikimšęs arba ar nėra nuotėkio.

3. Antgalis yra sulygiuotas su optiniu komponentu.

• Reguliariai kalibruokite purkštuko ir lazerio spindulio koncentriškumą, kad būtų užtikrinta dujų srauto simetrija.

Medžiagos ir aplinkos veiksniai

1. Plokštės paviršiaus apdorojimas

• Prieš pjaustydami nuvalykite rūdžių sluoksnį, alyvos dėmę ar dangą nuo plokštės paviršiaus, kad sumažintumėte priemaišų dalyvavimą reakcijoje.

2. Plokštės lygumas

• Įsitikinkite, kad plokštė yra plokščia, ir venkite tarpų, kurie gali sukelti dujų nuotėkį ir energijos atspindėjimą.

Parametrų derinimo proceso rekomendacija

1. Pirmiausia nustatykite kitus parametrus, palaipsniui reguliuokite perforacijos laiką ir galią, stebėkite susidariusio šlako kiekį ir raskite pusiausvyros tašką.

2. Užregistruokite optimizavimo parametrus ir sukurkite skirtingų medžiagų / storių proceso duomenų bazę.

3. Bandymas ir patikra: prieš oficialų pjovimą atliekami keli atliekų perforavimo bandymai, siekiant patvirtinti, kad šlako kiekis yra sumažintas.

Santrauka: trumpa svarbiausių punktų patikra

Atlikus aukščiau nurodytą išsamų reguliavimą, galima gerokai sumažinti storų plokščių perforacijos likučius ir pagerinti pjovimo kokybę bei efektyvumą. Jei problema išlieka, rekomenduojama susisiekti su įrangos gamintoju dėl aparatūros bandymų arba procesų palaikymo.