Hoe los je het probleem van bramen op bij het lasersnijden van dunne platen?

Het ontstaan ​​van bramen bij het lasersnijden van dunne platen is een veelvoorkomend probleem. Dit wordt meestal niet veroorzaakt door één enkele factor, maar is het resultaat van de gecombineerde werking van meerdere factoren zoals apparatuur, parameters, materialen en gassen. Om dit probleem systematisch op te lossen, kunnen we een probleemoplossingsproces volgen, van eenvoudig naar complex en van software naar hardware. Hieronder zullen we de specifieke handelingen en oplossingen voor elke stap in detail toelichten.

Stap 1: Controle en aanpassing van de kernparameters (het meest voorkomende probleemgebied)

1. Focuspositie

• De focuspositie is een van de meest cruciale parameters die de snijkwaliteit beïnvloeden. Een onjuiste focus leidt tot onvoldoende energieconcentratie, waardoor het onmogelijk wordt om de slak effectief weg te blazen.
• Symptomen: Zowel een te hoge als een te lage focus zorgt ervoor dat slakken aan de bodem blijven kleven (braam).

Oplossing:

• Voer een scherpstelkalibratie uit: Zorg er eerst voor dat de scherpstelling van uw apparatuur correct is. Gebruik hiervoor een scherpstelmeter of een automatische kalibratiefunctie.
• Voer een focustest uit: Snijd op een afvalstuk een rechte lijn of een cirkel op verschillende focusposities (bijvoorbeeld van -1 mm tot +1 mm, met een interval van 0,2 mm) en observeer welke positie de minste bramen vertoont. Voor dunne platen wordt doorgaans aanbevolen om negatieve defocussering te gebruiken (d.w.z. de focus bevindt zich onder het oppervlak van de plaat, op een afstand van ongeveer 1/3 tot 1/2 van de plaatdikte). Dit kan een bredere snede opleveren en het naar beneden blazen van slak door de gasstroom vergemakkelijken.

2. Hulpgas

Gassoort en zuiverheid:

• Bij het snijden van koolstofstaal is zuurstof noodzakelijk. Zuurstof neemt deel aan de verbrandingsreactie, levert extra energie en vormt ijzeroxide met een laag smeltpunt, dat gemakkelijk door de gasstroom wordt weggeblazen. Als lucht of stikstof wordt gebruikt, ontstaat er een grote hoeveelheid zwarte slak.
• Bij het snijden van roestvrij staal en aluminiumlegeringen is het noodzakelijk om stikstof van hoge zuiverheid te gebruiken. De stikstof dient om het gesmolten metaal weg te blazen en oxidatie te voorkomen. Als de zuiverheid van de stikstof onvoldoende is (aanbevolen boven 99,9%) of de druk te laag is, zullen er door oxidatie en onvoldoende koeling bramen aan de onderkant van het materiaal ontstaan.

Gasdruk:

• Te lage druk: Het lukt niet om de slakken effectief weg te blazen, waardoor er bramen op de bodem ophopen.
• Te hoge druk: Bij dunne platen kan een te hoge druk wervelingen in de snede veroorzaken, waardoor het slakafvoereffect verzwakt en mogelijk ruwe snijvlakken en zelfs moeilijk te verwijderen gesmolten klonten ontstaan.

Oplossing:Raadpleeg de aanbevolen parameters van de fabrikant op basis van het materiaalsoort en de dikte, en pas deze dienovereenkomstig aan. Bijvoorbeeld, bij het snijden van 1 mm koolstofstaal ligt de zuurstofdruk doorgaans tussen 0,8 en 1,2 bar.

3. Snijsnelheid en laservermogen

• Deze twee moeten perfect op elkaar aansluiten.
• Te hoge snelheid: Onvoldoende energietoevoer, het materiaal wordt niet volledig gesmolten en gesneden, waardoor er aan de onderkant continue, kleverige bramen achterblijven.
• Te lage snelheid: Overmatige energietoevoer, waardoor het materiaal te veel smelt, met als gevolg een ruw snijvlak en zelfs de vorming van moeilijk te verwijderen gesmolten klonten.
• Vermogensmismatch: Een te laag vermogen staat gelijk aan een te hoge snelheid, en een te hoog vermogen staat gelijk aan een te lage snelheid.

Oplossing:

• Voer parametertesten uit: Stel andere parameters vast en pas de maaisnelheid en het vermogen aan om de beste combinatie van snelheid en vermogen te vinden. Het ideale maairesultaat is een bloemachtig patroon dat gelijkmatig naar beneden verspreidt.

Stap 2: Controle van de hardware- en apparatuurstatus

Als parameteraanpassingen geen effect hebben, moet de apparatuur zelf worden gecontroleerd.

1. Spuitmond

• Keuze van de sproeier: Het gebruik van een sproeier met een te grote diameter (zoals φ2,0 of groter) is niet bevorderlijk voor de concentratie van de gasstroom. Voor dunne platen wordt aanbevolen een sproeier met een kleine diameter te gebruiken (zoals φ1,0 of φ1,5), die een hogere gassnelheid genereert en een beter slakafvoereffect heeft.
• Toestand van de sproeier: Controleer of er slakvorming, slijtage of vervorming bij de sproeieropening optreedt. Een beschadigde sproeier verstoort de concentriciteit en stabiliteit van de gasstroom en moet tijdig worden vervangen.
• Sproeierhoogte: De afstand tussen de sproeier en het plaatoppervlak (meestal 0,5-1,5 mm) is erg belangrijk. Een te grote afstand zorgt ervoor dat de gasstroom zich verspreidt en het slakblaaseffect zwak is; een te kleine afstand kan ertoe leiden dat de sproeier gemakkelijk tegen de plaat botst en beschadigd raakt.

2.Optische lenzen

• Reinheid: Als de beschermspiegel en de focusspiegel vervuild zijn, vermindert dit het laservermogen, wat resulteert in een afname van het snijvermogen en de vorming van bramen. Reinig de spiegels regelmatig met watervrije ethanol en lenspapier.
• Kwaliteit: Controleer de spiegels op microscopische beschadigingen of veroudering van de coating die mogelijk niet met het blote oog zichtbaar zijn. Vervang ze indien nodig.

3. Laserstraal

• Concentriciteit van de laserstraal: Het midden van de spuitmondopening moet exact uitgelijnd zijn met het midden van de laserstraal. Als ze niet concentrisch zijn, ontstaan ​​er asymmetrische sneden, waarbij de ene kant glad is en de andere kant braamvorming vertoont.
• Kalibratiemethode: Plak een laag afplaktape op de voorkant van het mondstuk, geef een puls af en controleer of het gat zich in het midden van het mondstuk bevindt. Als het niet in het midden zit, moet de kalibratie worden uitgevoerd volgens de handleiding van het apparaat.
• Stabiliteit van de apparatuur: Controleer op mechanische trillingen of speling in de apparatuur, aangezien deze de stabiliteit van het snijden kunnen beïnvloeden.

Stap 3: Materialen en andere factoren

Het materiaal zelf

• Oppervlaktekwaliteit: Olie, roest en coatings op het oppervlak van de plaat kunnen het snijden bemoeilijken en bramen veroorzaken. Reinig de plaat vóór het snijden.
• Materiaalsoort: Verschillende merken en batches materialen hebben verschillende legeringssamenstellingen en oppervlaktebehandelingen, wat de snijprestaties kan beïnvloeden. Als u niet consistent goed kunt snijden, probeer dan een andere batch of een ander merk materiaal.
• Materiaaldikte: Controleer of het vermogen van uw laser voldoende is om de dikte te snijden. Onvoldoende vermogen zal direct leiden tot onvolledig snijden en bramen.

Samenvatting en snelle checklist voor probleemoplossing

Volg deze stappen voor snelle probleemoplossing wanneer u problemen met bramen ondervindt:

1. Controleer eerst het benzinepeil!

• Voor het snijden van koolstofstaal: gebruik zuurstof en controleer of de druk voldoende is.
• Voor het snijden van roestvrij staal/aluminium: gebruik stikstof van hoge zuiverheid en controleer de zuiverheid en de druk.

2. Stel vervolgens de scherpstelling in!

• Voer een scherpsteltest uit om de optimale scherpstelpositie te vinden. Probeer bij dunne platen negatieve onscherpte.

3. Optimaliseer vervolgens snelheid en vermogen!

• Voer parametertests uit om de optimale combinatie van snelheid en vermogen te vinden zonder bramen.

4. Controleer daarna het mondstuk en het optische pad!

• Vervang het mondstuk met een kleine diameter door een mondstuk dat er goed uitziet en prettig aanvoelt.
• Controleer en reinig de spiegels.
• Kalibreer de concentriciteit van het mondstuk en de laserstraal.

5. Denk ten slotte ook aan materiële aspecten!

• Maak het oppervlak van het vel schoon of probeer een ander vel om te testen.

Door deze systematische probleemoplossingsprocedure te volgen, kunnen de meeste braamproblemen bij het lasersnijden van dunne platen effectief worden opgelost.