Kā atrisināt līmējošo izdedžu problēmu, griežot alumīnija plāksni ar lāzeru

Alumīnija izdedžu (pazīstams arī kā karājošais izdedžu, izdedžu) lāzergriešana ir izplatīta problēma, ko galvenokārt izraisa alumīnija augstā siltumvadītspēja, zemā kušanas temperatūra, vieglā oksidēšanās un kušanas stāvokļa viskozitāte un citas īpašības. Lai sistemātiski atrisinātu problēmu, ir jāoptimizē gāze, parametri, materiāli, iekārtas un process. 5. Turpmāk sniegts visaptverošs risinājumu kopums:

Galvenā atslēga: palīggāzes izvēle un optimizācija (šī ir vissvarīgākā daļa)

1. Priekšroka tiek dota augstas tīrības pakāpes slāpeklim

• Princips: Slāpeklis kā inerta gāze var efektīvi novērst alumīnija kausējuma oksidēšanos un samazināt alumīnija oksīda (Al₂O₃) lipīgo atlikumu veidošanos. Vienlaikus augstspiediena slāpeklis var pūst izkausēto alumīnija šķidrumu uz leju no spraugas, nevis uzkrāties no vienas puses uz otru.
• Tīrības prasība: ≥ 99,99% (ieteicams 99,995% vai augstāks). Tīrības trūkums ir viens no galvenajiem izdedžu pielipšanas cēloņiem.
• Spiediena prasības: atkarībā no plāksnes biezuma regulēšanas, parasti augstākas (piemēram, 3 mm alumīnija plāksnes griešanai līdz 1,5–2,0 MPa). Nepietiekams spiediens efektīvi neaizpūš kausējumu.

2. Augstas kvalitātes saspiests gaiss (ekonomiska alternatīva)

• Piemērojamie scenāriji: zemākas virsmas kvalitātes prasības nav augstas vai plānas alumīnija plāksnes (piemēram, ≤ 3 mm) rupji apstrādā.
• Nepieciešamie nosacījumi:
• Jāaprīko ar augstas efektivitātes atdzesētiem žāvētājiem un precīzijas filtriem, lai nodrošinātu, ka gaiss ir bez ūdens un eļļas. Mitrums un eļļa pastiprinās alumīnija oksidēšanos un izdedžu pielipšanu.
• Spiedienam jābūt pietiekami stabilam.

3. Skābeklis (īpašam mērķim)

• Princips: Izmantot oksidācijas reakciju, lai nodrošinātu papildu siltumu un palielinātu griešanas ātrumu. Tomēr neizbēgami radīsies liels daudzums raupjas un cietas alumīnija oksīda izdedžu, kas parasti nav ieteicams griešanai bez izdedžu pielipšanas, bet tikai gadījumos, kad nepieciešamas ļoti zemas virsmas prasības vai sekojoša apstrāde.

griešanas parametru optimizācija

Sistēmas atkļūdošanai parametri jāsaskaņo ar gāzi.

1. Jaudas un ātruma līdzsvars:

• Jauda ir pārāk liela/ātrums ir pārāk mazs: pārmērīga enerģija izraisa alumīnija pārmērīgu kušanu, izkausētā tvertne kļūst lielāka, gāzi ir grūti izpūst, un veidojas apakšējais sfēriskais izdedžu slānis.
• Jauda ir pārāk zema/pārāk ātra: nepietiekama enerģija, materiāls netiek pārgriezts vai apakša tiek pārāk ātri atdzesēta, kausējums sacietēs uz malas, pirms to varēs aizpūst.
• Atkļūdošanas metode: pamatojoties uz ieteicamajiem parametriem, tiek veikts ātruma kāpņu tests, lai atrastu “zelta punktu”, kas vismazāk izdedžu izmet un karājas.

2. Frekvence un darba cikls:

• Frekvences samazināšana un darba cikla pielāgošana dažreiz palīdz kontrolēt siltuma padevi un samazināt apakšējās daļas pārkaršanu. Plānām plāksnēm var izmantot augstākas frekvences.

3. Fokusa pozīcija:

• Centieties nedaudz samazināt fokusu (negatīva defokusēšana), lai enerģija vairāk koncentrētos plāksnes apakšējā pusē, kas veicina kausējuma izpūšanu no apakšas. Tas ir efektīvs līdzeklis, lai uzlabotu apakšā esošo izdedžu stāvokli. Tas ir jāpielāgo atbilstoši faktiskajai situācijai.

Iekārtu un palīgmateriālu statuss

1. Sprauslas pārbaude un izvēle:

• Stāvoklis: Pārliecinieties, vai sprausla nav nodilusi, deformēta un centrēts pret centru. Nodilusi sprausla izraisīs gaisa plūsmas turbulenci un vāju izdedžu pūšanu.
• Diametrs: parasti izmantojiet lielāka diametra sprauslu (piemēram, φ2,0 mm vai lielāku) ar augstspiediena slāpekli, lai izveidotu spēcīgāku un plašāku gaisa plūsmas barjeras pārklājumu.

2. Stara kvalitāte:

• Pārliecinieties, ka lāzera galvas lēca (fokusēšanas spogulis, aizsargspogulis) ir tīra un bez piesārņojuma, un pārliecinieties, ka stara enerģijas sadalījums ir vienmērīgs un koncentrēts.

Materiālu un procesu sagatavošana

1. Alumīnija plāksnes virsma un materiāls:

• Tīrīšana: Pirms griešanas no alumīnija plāksnes virsmas jānoņem eļļas, putekļu un oksīda slānis. Var izmantot īpašu alumīnija sakausējuma tīrīšanas līdzekli.
• Sakausējuma klase: dažādu alumīnija sakausējumu veiktspēja atšķiras. Parasti 5. sērijas (piemēram, 5052) griešanas īpašības ir labākas, izdedži ir mazāk lipīgi nekā 6. sērijas (piemēram, 6061). Silīcija, magnijs un citi elementi sakausējuma viskozitātes ziņā ir lielāki.
• Oksīda slānis: ja uz plāksnes virsmas ir bieza oksīda ādiņa, to var nedaudz pulēt vai kodināt.

2. Darba attālums:

• Pārliecinieties, ka attālums no sprauslas līdz plāksnei ir nemainīgs un atbilstošs (parasti 0,5–1,5 mm). Pārāk liels attālums vājinās gāzes spiedienu.

3. Perforācija un svins:

• Optimizējiet perforācijas parametrus, lai novērstu šļakatu uzkrāšanos uz virsmas perforācijas laikā.
• Lai izvairītos no izdedžu uzkrāšanās sagataves kontūras sākumā, izmantojiet ārējos vadus vai loka vadus.

Apstrāde pēc griešanas (ārstnieciska darbība)

Ja joprojām ir nedaudz izdedžu, var veikt šādus pasākumus:

1. Fiziska noņemšana:Manuālai noņemšanai izmantojiet skrāpi, nerūsējošā tērauda birsti vai abrazīvu spilventiņu. Biezu plākšņu cieto izdedžu apstrādei var būt nepieciešama neliela leņķa slīpmašīna ar speciālu neilona ripu.

2. ķīmiskā tīrīšana:Izmantojot speciālu alumīnija tīrīšanas šķidrumu vai atšķaidītu sārmainu šķīdumu, iegremdējot salveti, var izšķīdināt daļu lipīgo izdedžu. Atcerieties izvairīties no spēcīgu skābju un sārmu lietošanas, un pēc apstrādes rūpīgi jānoskalo ar ūdeni un jāizsusina.

3. Smilšu strūklas apstrāde:Sērijveida detaļām vai tām, kurām nepieciešama vienmērīga matēta virsma, smilšu strūklas apstrādei var izmantot smalkas smiltis (piemēram, stikla lodītes).

Ar iepriekš minēto sistemātisko izpēti un optimizāciju var efektīvi kontrolēt alumīnija plāksnes lāzergriešanas izdedžu pielipšanas problēmu, lai panāktu augstas kvalitātes griešanu. Galvenais ir saprast, ka kodols ir "augstas tīrības gāzes efektīva attīrīšana", un visi pārējie parametri ir koordinēti ap šo 1 kodolu.