Dėl kokios priežasties lazerinio pjovimo metu prilimpa šlakas ir užsikemša antgalis?

Lazerinio pjovimo metu dažnai kyla problema, kai antgalis užsikemša šlaku, ir tai dažniausiai nulemia daugelio veiksnių derinys. Toliau pateikiamos pagrindinės priežastys ir sisteminė analizė:

Pagrindinės priežasties analizė

1. Pagalbinių dujų problema

• Nepakankamas oro slėgis: dujų slėgio nepakanka, kad šlakas būtų efektyviai nupūstas, todėl jis taškosi aukštyn ir prilimpa prie vidinės purkštuko sienelės.
• Nešvarios/neteisingo tipo dujos: pjaunant nerūdijantį plieną arba aliuminį suslėgtu oru, kuriame yra drėgmės arba priemaišų, lengvai kyla oksidacijos reakcija ir susidaro klampus šlakas. Pjaunant anglinį plieną nenaudojamas deguonis (degimo palaikymas), o pjaunant nerūdijantį plieną / aliuminį nenaudojamas labai grynas azotas (apsauga nuo oksidacijos).
• Dujų srautas nestabilus: dujų tiekimo sistema nesandari, vamzdynas per ilgas arba sugedęs dujų slėgio reguliavimo vožtuvas.

2. Medžiagos ir proceso parametrai nesutampa

Materialinės problemos:

• Paviršius padengtas danga, surūdijęs arba riebaluotas.
• Netolygi medžiagos sudėtis (pvz., didelis silicio kiekis aliuminio lydiniuose).
• Plokštė per stora ir viršija įrangos ribą.

Neteisingas parametrų nustatymas:

• Per maža galia / per lėtas greitis: nepakankamas energijos tiekimas, nevisiškas medžiagos išgaravimas, klampaus šlako susidarymas.
• Fokusavimo pozicijos poslinkis: fokusavimas yra per didelis arba per mažas, todėl energijos tankis ir pjovimas yra nepakankami.
• Neteisingi perforacijos parametrai: perforacijos metu smarkiai taškosi šlakas, nepritaikyta laipsniška perforacija arba apsauga nuo uždelsimo.

3. Įrangos ir purkštukų būsena

• Purkštuko pažeidimas arba susidėvėjimas: purkštuko anga padidėja, deformuojasi arba vidinė sienelė tampa šiurkšti, dėl to sutrinka oro srautas.
• Netinkamas atstumas tarp purkštuko ir plokštės: atstumas yra per didelis (dujų difuzija) arba per mažas (lengva susidurti ir ištaškyti šlaką).
• Optinės sistemos tarša: fokusuojančio lęšio tarša sukelia spindulio sklaidą ir energijos tankio sumažėjimą.
• Aušinimo sistemos gedimas: lazerio galvutė perkaito, o tai paveikė spindulio kokybę ir dujų stabilumą.

4. Aplinkos ir veiklos veiksniai

• Aplinkos dulkės: prasta oro kokybė dirbtuvėse, o dulkės patenka į antgalį su oro srautu.
• Neprotinga pjovimo seka: nuolatinis mažų skylučių, aštrių kampų ir kitų dalių pjovimas, šilumos kaupimasis.

Sistemingas tyrimas ir sprendimas

1 veiksmas: patikrinkite dujų sistemą

• Manometru patikrinkite, ar oro slėgis antgalio išleidimo angoje atitinka medžiagos reikalavimus (pavyzdžiui, 8 mm anglinio plieno pjovimui reikia 1,2–1,5 baro).
• Patikrinkite dujų šaltinio grynumą: azoto grynumas turi būti≥99,99 (nerūdijančio plieno pjovimas), o deguonies grynumas turi būti≥99,95 (anglinio plieno pjovimas).
• Patikrinkite, ar oro vamzdis nėra sulenktas arba nepraleidžia oro, ir ar reikia pakeisti filtrą.

2 veiksmas: optimizuokite proceso parametrus

• Sureguliuokite galią ir greitį: bandomajam pjovimui ir kalibravimui žr. medžiagos storio parametrų lentelę. Pavyzdžiui: pjaunant 2 mm nerūdijantį plieną, rekomenduojama galia yra 1500 W, greitis – 25 m/min., o azoto slėgis – 1,5 baro.
• Kalibruotas fokusavimas: Norėdami rasti geriausią fokusavimo padėtį (paprastai 1/3 storio po medžiagos paviršiumi), naudokite fokusavimo kupono testą.
• Optimizuota perforacija: stora plokštė perforuojama palaipsniui, o pūtimo uždelsimas nustatomas 0,5–1 sekundei.

3 veiksmas: įrangos priežiūra

• Antgalio keitimas: patikrinkite, ar antgalio anga yra apvali, rekomenduojama valyti prieš kiekvieną pamainą, o standartinį antgalį keiskite kas 40 valandų.
• Optinės sistemos valymas: reguliariai valykite lęšius absoliučiu etanoliu (tikrinkite kasdien).
• Kalibruokite aukščio jutiklį: įsitikinkite, kad atstumas tarp purkštuko ir plokštės yra pastovus (paprastai 0,8–1,5 mm).

4 veiksmas: Medžiagų ir operacijų valdymas

• Prieš pjaustydami nuvalykite lakšto paviršių.
• Programuodami pridėkite laidus, kad išvengtumėte kibirkštinio sprogimo tiesiai iš medžiagos vidaus.
• Labai gerai atspindinčioms medžiagoms (pvz., variui ir aliuminiui) naudokite antirefleksines dangas arba specialias pjovimo galvutes.

Prevencinių priemonių sąrašas

1. Kasdienis patikrinimas: dujų slėgis, lęšių švara, purkštukų susidėvėjimas.

2. Savaitinė priežiūra:išvalykite oro filtrą ir sukalibruokite pjovimo galvutės aukštį.

3. Parametrų valdymas: Sukurkite medžiagų parametrų duomenų bazę ir prieš pjaustydami storas plokštes atlikite bandomąjį pjovimo patikrinimą.

4. Aplinkos kontrolė: Dirbtuvėse įrengta dulkių šalinimo įranga, skirta palaikyti stabilią temperatūrą ir drėgmę (temperatūra 25±5 ℃, drėgmė <60%).

Skubi pagalba

Jei įvyko pokštas:

• 1. Nedelsdami nutraukite pjovimą ir išvalykite antgalį.
• 2. Patikrinkite plyšio kokybę: jei pjūvis yra šiurkštus ir yra šlako, prieš tęsdami pakoreguokite parametrus.
• 3. Trumpą laiką galima naudoti specialiam adatų valymui, rimtai keičiant antgalį ir patikrinant lęšį.

Atlikus minėtą sistemingą tyrimą, galima išspręsti daugiau nei 90 % prilipusio šlako ir užsikimšimo problemų. Svarbiausia yra palaikyti įrangos stabilumą, dujų grynumą ir parametrų atitikimą. Rekomenduojama atlikti prevencinę techninę priežiūrą, kad būtų sumažintas gedimų šaltinis.