Sebab-sebab pemanasan muncung kepala pemotong semasa pemotongan laser

Demam muncung kepala pemotongan laser yang serius, malah merah menyala, biasanya bukan satu punca, tetapi hasil daripada pelbagai faktor. Berikut akan menerangkan secara terperinci daripada sebab utama, sebab sekunder dan penyelesaiannya.

Sebab utama

Ini adalah masalah paling langsung dan biasa yang menyebabkan muncung terlalu panas.

1. Haba plasma/yang dipantulkan

• Mekanisme penjanaan:Apabila pancaran laser difokuskan pada permukaan bahan logam, ia akan serta-merta mencairkan atau mengewapkan logam tersebut. Gas tambahan, seperti oksigen atau nitrogen, ditiup ke arah kawasan suhu tinggi ini. Jika ketumpatan tenaga terlalu tinggi atau parameter gas tidak sesuai, logam yang mengewap dan gas itu sendiri akan terionisasi untuk membentuk awan plasma suhu tinggi (kumpulan gas neutral elektrik dengan suhu yang sangat tinggi).
• Proses pemindahan haba:Plasma ini bukan sahaja akan menyerap dan menyerakkan tenaga laser, mengurangkan kecekapan pemotongan, tetapi juga kembali ke atas ke bahagian dalam muncung. Sejumlah besar haba yang dibawa oleh plasma akan dipindahkan terus ke dinding dalam tembaga muncung, menyebabkan suhunya meningkat mendadak. Malah terbakar merah dan cair.

2. Kegagalan sistem penyejukan

Kepala pemotongan laser berprestasi tinggi moden direka bentuk dengan saluran yang disejukkan air di dalamnya, yang digunakan khas untuk menghilangkan haba yang diserap oleh muncung, tempat duduk cermin pelindung dan komponen lain.

Soalan Lazim:

• Aliran air penyejuk yang tidak mencukupi:kegagalan pam air penyejuk, paip air yang membengkok, penapis yang tersumbat, dsb.
• Suhu air penyejuk terlalu tinggi:kesan penyejukan penyejuk tidak baik atau pilihannya terlalu kecil.
• Tersumbat atau kebocoran litar air penyejuk:kerak dalaman atau bendasing menyekat laluan aliran.
• Sistem penyejukan tidak dihidupkan:lupa hidupkan penyejuk sebelum menghidupkan laser.

Punca sekunder dan lain-lain

Punca-punca ini, walaupun kurang langsung berbanding dua di atas, boleh memburukkan lagi demam atau menyebabkan masalah secara individu.

3. Pencemaranrosak atau rosaknses

• Jika cermin pemfokusan atau cermin pelindung tercemar (minyak, habuk) atau rosak, transmisi cahaya dan keupayaan pemfokusannya akan berkurangan.
• Sebahagian daripada tenaga laser diserap oleh kanta itu sendiri dan ditukar menjadi haba. Haba ini dipindahkan ke tapak cermin, yang seterusnya memanaskan udara sekeliling dan tapak muncung.
• Dalam kes yang teruk, suhu kanta yang berlebihan boleh menyebabkan pecah.

4. Penetapan parameter proses yang tidak betul

• Jenis dan tekanan gas:
• Apabila menggunakan oksigen untuk memotong keluli karbon, ia merupakan tindak balas eksotermik yang menghasilkan banyak haba. Jika tekanan gas tidak sesuai, plasma yang kuat lebih mudah untuk terbentuk.
• Apabila menggunakan nitrogen untuk memotong keluli tahan karat, jika tekanan udara terlalu rendah untuk meniup leburan dalam masa, sanga akan memercik ke atas, melekat pada dinding dalaman muncung dan terus memanaskannya; jika tekanan udara terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan gangguan aliran udara, yang kondusif untuk pembentukan plasma.
• Kelajuan pemotongan:Kelajuannya terlalu perlahan, laser kekal pada kedudukan yang sama terlalu lama, dan haba terkumpul terlalu banyak, yang mudah menjana plasma dan membakar muncung. Jika kelajuannya terlalu pantas, ia mungkin tidak dapat menembusi, menghasilkan cahaya yang dipantulkan dengan lebih baik.
• Kuasa laser:Apabila kuasa terlalu tinggi dan parameter lain (seperti kelajuan dan tekanan udara) tidak sepadan, tenaga adalah berlebihan dan plasma mudah dijana.
• Kedudukan fokus:Kedudukan fokus yang salah akan menjejaskan ketumpatan tenaga dan bentuk potongan, sekali gus menjejaskan pelepasan leburan dan pembentukan plasma.

5. Masalah muncung itu sendiri

• Ketidakpadanan model:Apertur muncung tidak sepadan dengan ketebalan plat potong dan tekanan gas. Contohnya, pemotongan halus dengan muncung apertur besar boleh menyebabkan aliran udara menyimpang dan kesan perlindungan adalah lemah.
• Kualiti/kerosakan yang buruk:Lubang tengah muncung tidak bulat, terdapat gerinda, dan dinding dalam tidak licin, yang akan menyebabkan aliran udara tidak stabil dan mudah membentuk arus pusar, yang tidak kondusif untuk pelesapan haba dan tiupan sanga. Perubahan bentuk muncung yang sedikit selepas perlanggaran dengan kepingan juga boleh menyebabkan masalah ini.
• Pemasangan yang tidak betul:Nozel tidak diketatkan, atau cincin pengedap rosak, menyebabkan kebocoran gas dan memusnahkan perlindungan langsir gas yang stabil.

6. Persekitaran luaran dan perlanggaran

• Pemantulan permukaan plat terlalu tinggi:Apabila memotong bahan yang sangat memantulkan cahaya seperti aluminium dan kuprum, sejumlah besar tenaga laser dipantulkan kembali ke bahagian dalam kepala pemotong dan diserap oleh muncung dan tempat duduk cermin.
• Perlanggaran:Kepala pemotong bertembung dengan plat atau lekapan, menyebabkan muncung berubah bentuk dan bahagian dalam beralih, memusnahkan sepaksiliti asal dan pengedap lampu, gas dan laluan air.

Senarai Semak Ringkasan dan Penyelesaian

Apabila masalah pemanasan muncung ditemui, adalah disyorkan untuk menyemak mengikut susunan berikut:

1. Hentikan mesin dengan segera untuk pemeriksaan:untuk mengelakkan kerosakan selanjutnya pada peralatan.

2. Periksa sistem penyejukan (keutamaan utama):

• Sahkan bahawa penyejuk telah dihidupkan dan beroperasi seperti biasa.
• Periksa sama ada aliran dan tekanan air penyejuk memenuhi keperluan peralatan.
• Sentuh paip masuk dan keluar dan rasai perbezaan suhu. Jika perbezaan suhu kecil, ini bermakna kecekapan pertukaran haba rendah atau aliran tidak mencukupi.
• Periksa kualiti air untuk memastikan tiada bendasing.

3. Periksa dan gantikan komponen optik:

• Tanggalkan kanta pelindung dan periksa untuk sebarang pencemaran, melecur atau retak. Sentiasa pastikan kanta bersih.
• Periksa sama ada cermin pemfokus berada dalam keadaan baik.

4. Periksa dan gantikan muncung:

• Periksa sama ada bukaan muncung yang sedang digunakan sesuai untuk tugas pemotongan yang sedang dijalankan.
• Periksa sama ada lubang dalam muncung licin dan bulat, dan sama ada terdapat sebarang kerosakan lebur atau penyumbatan. Digantikan dengan muncung ujian baharu yang berkualiti tinggi.

5. Pengoptimuman parameter proses pemotongan:

• Rujuk pembekal peralatan atau jurutera proses yang berpengalaman untuk menentukur semula kuasa laser, kelajuan pemotongan, jenis dan tekanan gas, kedudukan fokus, dsb. mengikut jenis dan ketebalan bahan. Inilah teras penyelesaian masalah pemanasan melampau plasma.

6. Periksa koaksial dan pemasangan:

• Gunakan penguji penjajaran untuk memeriksa sama ada koaksial laser, muncung dan gas adalah tepat.
• Pastikan muncung dipasang dan diketatkan dengan betul, dan cincin pengedapnya utuh.

7. Perhatikan proses pemotongan:

• Di bawah premis keselamatan, perhatikan percikan api semasa memotong. Percikan api biasa sepatutnya ke bawah dan ke belakang. Jika percikan api memercik ke atas, menyimpang atau terlalu kasar dan terang, ia biasanya bermakna parameter tidak sesuai dan sejumlah besar plasma dijana.

Melalui penyiasatan sistematik, sebahagian besar masalah pemanasan muncung dapat diselesaikan dengan berkesan. Jika langkah-langkah di atas tidak dapat diselesaikan, mungkin terdapat masalah mekanikal atau optik yang lebih serius di dalam kepala pemotong, dan perlu menghubungi pengeluar peralatan untuk penyelenggaraan profesional.