Ryškių paviršių lazerinio pjovimo įgūdžiai

Šviesių paviršių medžiagų (pvz., veidrodinio nerūdijančio plieno, blizgaus aliuminio, vario, žalvario ir kt.) pjovimas pluošto lazeriu turi esminių skirtumų ir didelių pranašumų, palyginti su tradiciniu CO₂ lazeriu, tačiau norint gauti geriausius rezultatus ir užtikrinti saugą, reikia specialių įgūdžių.

Pagrindinis principas: skaidulinio lazerio bangos ilgis yra 1,06 mikrono, o metalinių medžiagų sugerties greitis yra daug didesnis nei CO₂ lazerio, kurio bangos ilgis yra 10,6 mikrono.Tai reiškia, kad šviesolaidinio lazerio atspindėjimo tikimybė yra mažesnė, energijos panaudojimo efektyvumas yra didesnis, o įrangos atspindžio sukeltos žalos rizika gerokai sumažėja. Tačiau tai nereiškia, kad nėra jokių iššūkių.

Toliau pateikiami šviesaus paviršiaus pjovimo būdai, specialiai sukurti pluošto lazerinio pjovimo staklėms:

Pagrindiniai privalumai ir prielaidos

Visų pirma, akivaizdu, kad dažniausiai naudojamą blizgaus paviršiaus 304 nerūdijantį plieną šiuolaikinės pluošto lazerinio pjovimo staklės paprastai gali pjauti tiesiogiai be sudėtingo išankstinio apdorojimo, pavyzdžiui, CO₂ lazeriu, o atspindžio rizika yra itin maža. Sunkumas daugiausia slypi tame, kaip gauti „nepriekaištingą“ pjovimo paviršių, kad būtų išvengta paviršiaus įbrėžimų ir oksidacijos.

Pagrindiniai įgūdžiai ir parametrų optimizavimas

1. Dujų pasirinkimas ir slėgio valdymas (svarbiausia)

• Azoto/didelio grynumo azoto pjovimas
• Paskirtis: Išgauti ryškų pjovimo briaunos paviršių be oksidacijos, sidabriškai baltą arba natūralią spalvą.
• Slėgio reikalavimai: Reikalingas labai didelis oro slėgis (paprastai > 1,2 MPa ar net didesnis). Aukšto slėgio azotas gali greitai nupūsti išsilydžiusį metalą, kad būtų išvengta jo oksidacijos pjovimo paviršiuje, spalvos pakitimo ir tuo pačiu metu aušinant pjovimo siūlę.
• Grynumo reikalavimai: Naudokite 99,99 % arba didesnio grynumo azotą, kad išvengtumėte deguonies priemaišų, dėl kurių pjūvio paviršius oksiduojasi ir pagelsta bei pajuoduoja.
• Pjaustymas deguonimi:
• Taikoma tik siekiant pjovimo greičio ir nekreipiant dėmesio į juodo oksido sluoksnio pjovimo paviršių. Paprastai nenaudojami ruošiniams, kuriems reikia išlaikyti „ryškų paviršių“.

2. Purkštukų pasirinkimas ir aukščio valdymas

• Naudokite dvisluoksnį/sudėtinį antgalį: dvisluoksnis antgalis (pvz., „HighSpeed“, „LowSpeed“) gali sudaryti stabilesnį, agreguotą oro srautą, geriau pašalina šlaką, ypač tinka aukšto slėgio azoto pjovimui.
• Purkštuko anga: atsižvelgiant į storos plokštės pasirinkimą, paprastai naudojama šiek tiek didesnė anga (pvz., φ2.0, φ3.0), kad būtų užtikrintas pakankamas oro srautas.
• Fokusavimo padėtis: pabandykite šiek tiek sumažinti fokusavimą (giliau į lapą), kad pjūvis būtų vertikalesnis ir lygesnis.
• Pjovimo aukštis: palaikykite pastovų ir tikslų pjovimo aukštį, kad užtikrintumėte stabilų oro srautą.

3. Lazerio parametrų optimizavimas

• Galia: Naudojant didesnę galią ir didelį greitį, galima sumažinti karščio paveiktą zoną ir išvengti per didelio pjovimo briaunos lydymosi ar pageltimo.
• Dažnis: Padidinus impulsų dažnį (pvz., 500–1000 Hz ar daugiau), pjovimo linija gali tapti subtilesnė ir lygesnė.
• Darbo ciklas: sureguliuokite tinkamą darbo ciklą, atsižvelgdami į pjovimo stabilumo užtikrinimo prielaidą, kad rastumėte geriausius apdailos parametrus.
• Pjovimo greitis: jei norite užtikrinti sklandų pjovimą, stenkitės naudoti didesnį pjovimo greitį, kad sumažintumėte šilumos kaupimąsi.

4. Dėmesio valdymas

• Buvo atliktas fokusavimo bandymas, siekiant rasti geriausią fokusavimo padėtį ryškiai paviršiaus medžiagai ir storiui. Paprastai šiek tiek neigiamas fokusavimas (lazerio fokusavimas yra plokštės viduje) padeda gauti geresnį vertikalų pjūvį.

Ypatingi aspektai, susiję su skirtingomis blizgiomis medžiagomis

veidrodinis nerūdijantis plienas:

• Pirmasis apsauginis paviršius: aukštos kokybės specialios apsauginės plėvelės, skirtos pjovimui lazeriu, naudojimas! Tai efektyviausias būdas apsaugoti pjovimo metu susidariusius taškymus ir staklių stalo paviršių nuo veidrodinio paviršiaus subraižymo.
• Po pjovimo apsauginę plėvelę galima lengvai nuplėšti, kad paviršius būtų lygus.

Aliuminis ir aliuminio lydiniai (ypač blizgūs):

• Atspindžio rizika: gryno aliuminio ir didelio silicio kiekio aliuminio atspindėjimas vis dar yra didelis. Nors rizika yra mažesnė nei CO₂, naudojant itin didelės galios šviesolaidinius lazerius (pvz., 10 000 vatų ar daugiau) pjovimo metu vis tiek reikia atkreipti dėmesį į galimą atgalinių atspindžių poveikį šviesolaidinės galvutės vidiniams komponentams.
• Parametrai: aliuminis greitai praleidžia šilumą, todėl jam reikalinga didesnė maksimali galia ir didesnis greitis. Naudokite labai gryną azotą ir, norint gauti ryškesnį pjūvį, gali tekti įpilti nedidelį kiekį argono.
• Šlako kabėjimas: Pjaunant aliuminį lengva susidaryti apatiniam šlako kabėjimui, kurį reikia įveikti optimizuojant oro slėgį ir fokusavimą.

varis ir žalvaris:

• Didelis atspindumas: grynas varis yra vienas geriausiai atspindinčių metalų ir taip pat kelia pavojų šviesolaidiniams lazeriams. Visada pradėkite bandymą su maža galia.
• Absorbcijos problema: galima naudoti žalią šviesolaidinį lazerį (bangos ilgis 515 nm). Varis pasižymi labai dideliu žalios šviesos absorbcijos greičiu. Tai idealus pasirinkimas variui pjauti, tačiau įranga yra brangi.
• Žalvaris: cinkas, pjovimo metu susidarys cinko garai, pjūvis lengvai pajuoduoja. Reikalingas aukšto slėgio azotas, o parametrai optimizuoti.

Saugos ir eksploatavimo rekomendacijos

1. Pirmas bandymas:Labai gerai atspindinčioms medžiagoms (grynam variui, grynam aliuminiui) pirmą kartą pjaunant, pirmiausia galima naudoti metalo laužą ir jį išbandyti mažesniu galingumu, kad būtų galima stebėti pjovimo būseną ir mašinos grįžtamąjį ryšį.

2. Įrangos patikrinimas:Įsitikinkite, kad jūsų pluošto lazerinio pjovimo įrenginio lazerio galvutė turi apsaugos nuo atspindžio įtaisą (pvz., atgalinio atspindžio izoliatorių). Dauguma šiuolaikinių vidutinės ir didelės galios pluošto optinių įrenginių yra standartinės komplektacijos.

3. Valymas ir priežiūra:

• Prieš pjaustydami medžiagos paviršių, jį reikia nuvalyti aliejumi.
• Reguliariai tikrinkite ir valykite antgalį bei apsaugokite objektyvą. Aukšto slėgio dujos pjaunant ryškius paviršius gali lengviau pakelti dulkes ir prilipti prie objektyvo.

4.Bandomojo pjovimo ir parametrų biblioteka:Sukurti „ryškių paviršių pjovimo parametrų biblioteką“ skirtingoms medžiagoms, skirtingam storiui ir skirtingiems paviršiaus reikalavimams ir atlikti nedidelio masto bandomąjį pjovimą kiekvieną kartą keičiant medžiagą.

Apibendrinimo taškai

Išvada:Šviesolaidinių lazerių atveju, pjaustant blizgančius paviršius, esminis klausimas pasikeitė iš „kaip išvengti atspindžių daromos žalos“ į „kaip optimizuoti procesą, kad būtų gautas tobulas pjovimo paviršius ir apsaugota medžiagos išvaizda“. Dėl „tikslaus didelio grynumo azoto aukšto slėgio pjovimo paviršiaus apsaugos plėvelės parametrų reguliavimo“ derinio, galima stabiliai ir efektyviai apdirbti aukštos kokybės blizgančius ruošinius.