Hoe los je de braamvorming op die ontstaat bij het lasersnijden van metaal?

De braam die ontstaat bij het lasersnijden van plaatmetaal is een veelvoorkomend probleem en duidt er meestal op dat het snijproces niet optimaal is. Om dit probleem systematisch op te lossen, is het nodig om meerdere aspecten te controleren en aan te passen, zoals apparatuur, materialen, procesparameters en hulpstoffen.

Kernoptimalisatierichting en specifieke maatregelen

1. Optimaliseer de procesparameters (voor koolstofstaal en andere materialen)

• Laservermogen: onvoldoende vermogen is een van de belangrijkste oorzaken van bramen. Door het vermogen op de juiste manier te verhogen, kan ervoor gezorgd worden dat het metaal volledig smelt. Houd er echter rekening mee dat een te hoog vermogen kan leiden tot verbranding van de plaat of slakvorming.
• Snijsnelheid: Als de snelheid te hoog is, is de laserenergie onvoldoende, smelt het materiaal niet volledig en worden er door de luchtstroom bramen gevormd; als de snelheid te laag is, zal er ernstige verbranding optreden en zal er slak aan het materiaal hechten. Stel de snelheid in op de optimale snelheid die past bij het vermogen en de plaatdikte. U kunt de parameters meestal eerst testen. Focuspositie: Een onjuiste focus resulteert in een onvoldoende energiedichtheid. Test de focus om de meest geschikte positie te vinden voor de huidige plaatdikte (meestal is bij het snijden van koolstofstaal de focus op het oppervlak van de plaat of iets daaronder).

2. Zorg ervoor dat het hulpgas in optimale conditie verkeert (dit is de meest kritische factor).

• Gassoort en zuiverheid:
• Bij het snijden van koolstofstaal moet zuurstof met een hoge zuiverheidsgraad (≥ 99,95%) worden gebruikt. Zuurstof neemt deel aan de exotherme reactie, waardoor de slak verbrandt en weggeblazen wordt. Een onvoldoende zuiverheidsgraad heeft een grote invloed op de snijkwaliteit en de dikte van de oxidelaag.

Voor het snijden van roestvrij staal en aluminium dient gebruik te worden gemaakt van stikstof van hoge zuiverheid (≥ 99,99%) of argon. Gebruik hogedrukgas om het gesmolten metaal weg te blazen en zo een oxidatievrije snede te verkrijgen. Onzuiver gas zal slakvorming op de bodem veroorzaken.

• Gasdruk:
• Bij het snijden van koolstofstaal (met zuurstof): de druk mag niet te hoog zijn (meestal 0,8-2 bar). Een te hoge druk koelt de snede af, maar vermindert de efficiëntie van de verbrandingsreactie en leidt tot de vorming van bramen.
• Het snijden van roestvrij staal/aluminium (met stikstof): De druk moet hoog genoeg zijn (meestal 10-20 bar, afhankelijk van de plaatdikte). Onvoldoende druk is de meest voorkomende oorzaak van een mislukte braamvrije snede, en het gesmolten metaal kan niet volledig worden weggeblazen.
• Status van de sproeier:
• Controleer of het mondstuk niet beschadigd of verstopt is door spetters. Een versleten mondstuk kan turbulentie in de luchtstroom veroorzaken.
• Controleer of de diameter van de spuitmondopening overeenkomt met de plaatdikte en de gasdruk. Dikke platen vereisen doorgaans spuitmonden met een grotere opening.
• Kalibreer de concentriciteit van het mondstuk en de laserkop. Een afwijking in de concentriciteit zorgt ervoor dat het gas ontsnapt en aan één kant bramen ontstaan.

3. Controleer en onderhoud de status van de apparatuur.

• Reiniging van de optische lens: vervuiling van de beschermspiegel en de focusspiegel vermindert het laservermogen en de straalkwaliteit aanzienlijk. Controleer en reinig of vervang de lenzen regelmatig.
• Straalkwaliteit: regelmatige straalkalibratie om ervoor te zorgen dat het optische pad correct is en de focus rond.
• Stabiliteit van de apparatuur: Controleer of de geleiderails en het aandrijfsysteem van de werktuigmachine stabiel zijn. Bij trillingen op hoge snelheid kunnen onregelmatige bramen ontstaan.

4. Focus op het materiaal zelf.

• Plaatoppervlak: Zorg ervoor dat het plaatoppervlak vrij is van ernstige roest, verf of coatings, aangezien dit de laserabsorptie en snijstabiliteit kan beïnvloeden.
• Materiaalsamenstelling en -kwaliteit: een slechte kwaliteit of ongelijkmatige legeringssamenstelling van de plaat kan ook leiden tot schommelingen in het snijresultaat.

Bijzondere aandachtspunten voor braamvorming in verschillende materialen

• Koolstofstalen plaat (zuurstofsnijden): de braam aan de onderkant bestaat voornamelijk uit harde en broze ijzeroxideslak. Dit hangt vooral af van de zuiverheid van de zuurstof, de focuspositie en de afstemming van het vermogen en de snelheid.
• Roestvrijstalen aluminium plaat (stikstofsnijden): de braam aan de onderkant bestaat meestal uit zacht en lang ongesmolten metaal. De eerste stap is controleren of de stikstofdruk hoog genoeg is, of het gas zuiver is en of het mondstuk geschikt is.

Aanbevelingen voor het systematische oplossingsproces

1. Opnemen en reproduceren:Noteer gedetailleerd het huidige type braamplaat, de dikte en alle procesparameters (vermogen, snelheid, luchtdruk, focus, type sproeier).

2. Aanpassing van één variabele:Pas slechts één parameter tegelijk aan (het is aan te raden om eerst met de gasdruk en de focuspositie te beginnen) voor een proefvergelijking.

3. Van eenvoudige tot complexe probleemoplossing:

• Stap 1: Controleer en reinig het mondstuk en de lens.
• Stap 2: Controleer de gaszuiverheid en de druk.
• Stap 3: Optimaliseer de scherpstelpositie.
• Stap 4: Stel de juiste balans tussen vermogen en snelheid in.
• Stap 5: Kalibreer het optische pad en de concentriciteit van het apparaat.

4. Stel een standaard parameterbibliotheek op:Zodra de beste parameters voor platen van verschillende merken, diktes en materialen zijn gevonden, worden deze vastgelegd om standaardwerkinstructies te formuleren.

Samenvatting:De kern van het oplossen van het probleem van bramen bij lasersnijden is "het garanderen van voldoende energie-input en het samenwerken met een stabiele, zuivere en correcte luchtstroomrichting om het smeltmateriaal tijdig weg te blazen". Het is een systematisch probleem dat geduld vereist van de operator en dat geleidelijk onderzoek en optimalisatie door middel van wetenschappelijke methoden vereist. Als alle bovenstaande stappen zijn gecontroleerd en het probleem na aanpassing blijft bestaan, moet u contact opnemen met de fabrikant van de apparatuur om te controleren of de laseroutputenergie of de straalmodus is gewijzigd.