Kaip lazerinio pjovimo metu galima pašalinti pradūrimo ir pūtimo skylutes?

Pradūrimai ir pūtimo skylės yra labai dažnos lazerinio pjovimo problemos, kurios yra pagrindiniai iššūkiai, turintys įtakos pjovimo kokybei, apdorojimo efektyvumui ir eksploatavimo saugai. Pirmiausia paaiškinkime dvi sąvokas:

Auskarų vėrimas:Nurodo procesą, kai lazeriu medžiagoje sukuriama skylė prieš pradedant pjovimą. Problemos paprastai pasireiškia ilgu pradurimo laiku, mažu efektyvumu ir nepilnu pradurimu.

Rakto skylutės paieška:Pramušimo proceso metu pasireiškianti nevaldoma būsena, kuriai būdingas smarkus išlydyto metalo taškymasis, gausios kibirkštys ir šerpetojantys taškeliai, galimas antgalio ir lęšių pažeidimas. Paprastai tai įvyksta pjaunant storesnes plokštes (ypač deguonies liepsna) arba specialias medžiagas, pvz., cinkuotą plieną.

Pagrindinis sprendimo būdas: subalansuoti energijos sąnaudas.

Nesvarbu, ar tai perforacija, ar sprogimas, pagrindinė priežastis yra trumpalaikės lazerio energijos, dujų ir medžiagos sąveikos disbalansas. Šios problemos sprendimo raktas slypi „kontrolėje“, o ne „jėgos atakoje“, t. y. leidžiant energijai sklandžiai ir palaipsniui prasiskverbti į medžiagą, o ne sukeliant momentinį „sprogimą“.

CĮprasti metodai neefektyviam / nestabiliam perforavimui spręsti

1. Perforacijos parametrų optimizavimas (pagrindinis ir tiesioginis)

• Sumažinkite perforavimo galią: pradiniame etape naudokite mažesnę nei pjovimo galią, kad išvengtumėte per didelio šilumos kaupimosi.
• Pagerinkite impulsų dažnį: naudokite aukšto dažnio impulsų perforaciją, kad nuolatinė energija būtų išsklaidyta į daugybę mažų energijos paketų, todėl medžiaga sluoksnis po sluoksnio lydosi, o ne įvyktų vienkartinis dujofikacijos sprogimas.
• Darbo ciklo reguliavimas: sumažinkite darbo ciklą (lazerio įjungimo laiko dalį), kad dar labiau kontroliuotumėte vidutinę galią.
• Padidinkite perforacijos laiką: palikite pakankamai laiko šlakui nupūsti ir palaipsniui įsiskverbti.

2. Priimkite pažangų perforavimo procesą

Laiptinė perforacija / progresyvi perforacija:Šiuolaikinės lazerinio pjovimo mašinos turi šią funkciją.

• Pirmiausia žema, o tada aukšta galia: pirmiausia naudokite žemą galią ir aukštą dažnį, kad įkaitintumėte ir padarytumėte nedidelę skylutę, tada palaipsniui didinkite galią arba perjunkite parametrus, kad išsiplėstumėte ir prasiskverbtumėte.
• Sluoksniuota perforacija: storoms plokštėms nustatykite kelis perforacijos aukščius, o lazerio fokusas išliks skirtinguose gyliuose, kad prasiskverbtų sluoksnis po sluoksnio.

Sprogdinimo perforacija. Progresuojanti perforacija:

• Sprogimo perforacija: plonoms plokštėms dažnai naudojamas azoto pjovimas nerūdijančiam plienui, greitai.
• Progresyvus perforavimas: jis turi būti naudojamas storoms plokštėms, angliniam plienui arba specialioms medžiagoms su deguonimi, kad būtų galima veiksmingai išvengti sprogimo.

3. Kontrolinės dujos

• Perforacijos slėgis yra mažesnis nei pjovimo slėgis: perforacijai naudojamas mažesnis slėgis (pavyzdžiui, pjaunant deguonimi, perforacijos slėgis nustatomas 50–70 % pjovimo slėgio), kad būtų išvengta plyšimo, kurį sukelia smarkus aukšto slėgio deguonies degimas. Sėkmingai perforavus, pereinama prie didelio pjovimo slėgio.
• Išankstinis oro tiekimas ir oro išjungimo atidėjimas:

4. Pagalbinis procesas

• Purškiamas skylių plovimo skystis: purškiant specialų sprogimui atsparų skylių skystį (arba įprastą žymeklio rašalą) perforacijos vietoje, galima išvengti taškymosi, o poveikis yra puikus.
• Naudokite plėvelę/lipduką: veidrodiniam nerūdijančiam plienui, aliuminio plokštėms ir kt. užklijuokite apsauginę plėvelę ir nupjaukite, tai gali sumažinti atspindį ir pagerinti perforacijos stabilumą.
• Pjovimas nuo plokštės krašto: jei procesas leidžia, stenkitės pjauti nuo plokštės krašto, kad visiškai išvengtumėte perforacijos.

Fdėmesys skiriamas „sprogusių skylių“ problemos sprendimui

Punktūra yra kraštutinė nekontroliuojamos perforacijos apraiška ir reikalauja tikslingesnės strategijos.

1. Tikslus parametrų reguliavimas (sprogdinimo skylėms)

• Dar labiau sumažinkite pradūrimo galią: tai yra efektyviausias pirmas žingsnis.
• Žymiai padidinkite impulsų dažnį: lazerio veikimas taps „minkštesnis“.
• Žymiai padidinkite perforacijos laiką: suteikite pakankamai laiko energijai išsklaidyti ir šlakui pašalinti.
• Pabandykite padidinti fokusą: nustatykite perforacijos fokusavimo padėtį 0,5–2 mm virš medžiagos paviršiaus (konkrečią vertę reikia patikrinti), kad spindulio skersmuo būtų šiek tiek didesnis, sumažėtų energijos tankis ir būtų išvengta nedidelio „sprogdinimo“.

2. Dujų strategijos optimizavimas

• Patikrinkite, ar sumažėjo perforacijos oro slėgis.
• Cinkuotoms ir dengtoms plokštėms: perforacijai apsvarstykite galimybę naudoti azotą arba orą, o baigus perforaciją, pereikite prie deguonies pjovimo (jei reikia). Kadangi deguonis smarkiai reaguos su cinko sluoksniu ir sprogs skylė.
• Užtikrinkite dujų grynumą: deguonies grynumas turi būti didesnis nei 99,95 %, priemaišos trukdys procesui.

3. Medžiagų ir procesų pritaikymas

• Cinkuotos/dengtos plokštės apdorojimas: tai labiausiai pažeidžiama vieta sprogdinimo skylėms. Be minėtų dujų metodų, taip pat galite:
• Programuojant perforacijos taškas nustatomas srityje be dangos arba negiliai padengtoje (pvz., lapo krašte, srityje, kur pirmiausia nupjaunama danga).
• Jei sąlygos leidžia, perforacijos vietas reikia iš anksto apdorokite (pvz., lengvai nušlifuokite dangą).
• Storo lakšto pjovimas deguonies būdu: turi būti naudojama progresyvi perforacija ir „mažos galios – ilgo laiko“ derinys.

SSisteminio patikrinimo ir prevencijos kontrolinis sąrašas

Kilus problemoms, jas šalinkite tokia tvarka:

Galutiniai saugos patarimai

Esant dideliam sprogimui, nedelsdami nutraukite darbą ir patikrinkite:

1. Apsaugokite objektyvą:Ar jis užterštas ar pažeistas? Tai dažniausiai pasitaikantis nuostolis.

2. Antgalis:Ar jis užblokuotas arba pažeistas šlako? Reikia pakeisti

3. Pjovimo galvutės viduje:Ar yra kokių nors taškymosi likučių? Reikalingas profesionalus valymas.

Apibendrinant, perforacijos problemos sprendimo esmė yra tokia: skirtingoms medžiagoms (ypač cinkuotam lakštui) atsisakyti „vienodo dydžio visiems“ perforacijos, taikyti „laipsnišką“ švelnią perforacijos strategiją ir savarankiškai nustatyti mažesnį perforacijos slėgį. Remiantis standartine įrangos procesų biblioteka, tinkamiausių dabartinių medžiagų „auksinius parametrus“ galima rasti atliekant mažais žingsniais tikslinius parametrų bandymus ir optimizavimą.