Bij het bewerken van plaatmetaal met een fiberlaser, vooral bij werkstukken met veel scherpe hoeken, kan er gemakkelijk afsplintering van de snijhoek optreden. Hoe ontstaat dit probleem? En hoe kunnen we dit oplossen?
1. Oorzaken van ablatie onder een scherpe hoek:
Wanneer een fiberlasersnijder wordt gebruikt om de scherpe hoek van een mal te snijden, neemt de bewegingssnelheid van de laserstraal af tot nul wanneer deze van de ene naar de andere kant van de bewerkte scherpe hoek draait, waarna deze weer versnelt tot de normale snelheid. De laserstraal blijft daardoor relatief lang in de scherpe hoek, maar de energie van de laserstraal neemt niet af tijdens deze snelheidsverandering en de laserstraal blijft continu in werking. Als gevolg hiervan concentreert de warmte van de bewerkte mal zich sterk in dit gebied en overlappen de snijpaden elkaar, waardoor de temperatuur in de scherpe hoeken toeneemt. Hoewel het warmtebeïnvloede gebied van een CNC-lasersnijmachine klein is, is het warmteafvoerende oppervlak in de scherpe hoek eveneens klein, waardoor de warmteoverdracht slecht is. De overlappende warmtebeïnvloede zone aan beide zijden van de scherpe hoek zorgt ervoor dat het materiaal bij hoge temperatuur smelt, en de erosie door het hete hulpgas leidt tot ablatie van de scherpe hoek van de mal, met als gevolg het fenomeen van "ontbrekend materiaal".
2. Oplossing:
Scherpehoekablatie wordt voornamelijk veroorzaakt door de verandering in snijsnelheid bij de scherpe hoek. Theoretisch kan dit worden voorkomen door de snijroute van de fiberlasersnijmachine aan te passen om de verandering in snijsnelheid te verminderen.
Tijdens het snijproces kan de boog worden omzeild om een constante snijsnelheid te garanderen. De boog kan de temperatuur van de snijkant koelen, waardoor de warmte aan de andere kant van de bewerking, met name in de scherpe hoek, niet te sterk geconcentreerd raakt. Dit zorgt voor een goede en gladde afwerking van de scherpe hoek.
Hoewel het probleem van afslijting bij scherpe hoeken kan worden voorkomen door het snijpad aan te passen, vereist dit handmatige aanpassing door het bewerkingspersoneel. Dit kost veel mankracht en tijd en is niet bevorderlijk voor massaproductie. Om het probleem van veel scherpe hoeken en grote hoeveelheden snijwerk op te lossen, kunnen hulpstukken worden toegevoegd. Het toevoegen van een hulpstuk houdt in dat er een klein stukje materiaal wordt aangebracht op de scherpe hoek van de snede. Deze methode zorgt er effectief voor dat de scherpe hoek niet afslijt en dat de grootte van de scherpe hoek niet verandert. Bij mallen met scherpe hoeken aan de buitenkant kan het toevoegen van een hulpstuk niet alleen voorkomen dat de mal de gebruiker verwondt tijdens het gebruik, maar ook dat de mal tijdens het gebruik niet beschadigd raakt.
Geplaatst op: 28 september 2022
