Hoe los ik het probleem op van perforatie van dikke platen met restmateriaal dat het snijden belemmert?

Bij het lasersnijden van dikke platen is de slak die ontstaat tijdens het perforeren een veelvoorkomend, maar wel te optimaliseren probleem dat de snijkwaliteit beïnvloedt. Deze slak wordt meestal veroorzaakt door onjuiste energieregeling tijdens het perforeren, een verkeerde afstemming van de gasparameters of onredelijke procesparameters. Hieronder volgen de systeemoplossingen en optimalisatieaanbevelingen:

optimalisatie van het perforatieproces

1. Gebruik van progressieve perforatie (gelaagde perforatie)

• Bij dikke platen (bijv. > 15 mm) moet het gebruik van perforatie met een eenmalig hoog piekvermogen worden vermeden. In plaats daarvan moet gebruik worden gemaakt van stapsgewijze vermogensverhoging of segmentale perforatie om het materiaal geleidelijk te penetreren en slakspatten te verminderen.
• Werkwijze: Stel de parameter "gesegmenteerde perforatie" in de snijsoftware in, verwarm eerst voor met een lager vermogen en verhoog vervolgens geleidelijk het vermogen om te penetreren.

2. Pas de perforatieparameters aan

• Verminder het piekvermogen en verleng de perforatietijd:Het verminderen van het spatten van gesmolten materiaal als gevolg van plotselinge energiestoten.
• Verhoog de perforatiefrequentie (inschakelduur):Regel het ritme van de laserpulsenergie om overmatig smelten te voorkomen.
• Voorbeeld van parameterreferentie (met 20 mm koolstofstaal als voorbeeld):
• Vermogen: 1000-1500W (aanpasbaar aan het vermogen van de apparatuur)
• Perforatietijd: 1,5-3 seconden
• Pulsfrequentie: 200-500 Hz
• Hulpgasdruk: gefaseerde aanpassing (zie hieronder)

Hulpgasregeling

1. Optimalisatie van gastype en -druk

• Koolstofstaal: Zuurstof (O₂) wordt gebruikt als hulpgas, maar de druk moet worden gecontroleerd. In de perforatiefase kan eerst een lagere druk (0,5-1 bar) worden gebruikt, waarna de snijdruk na de perforatie kan worden verhoogd naar een hogere druk (1,5-2,5 bar) om overmatige reactie van zuurstof en de vorming van grote hoeveelheden slak te voorkomen.
• Roestvast staal/gelegeerd staal: gebruik stikstof (N₂) of lucht, gebruik middelhoge en lage druk (6-10 bar) voor het perforeren en schakel na het perforeren over op snijden met zeer zuivere stikstof onder hoge druk.

2. Gasvertraging en vervroegde sluiting

• Schakel over naar de gasparameters voor het voltooien van de perforatie: schakel over naar de gasparameters voor het snijden wanneer de perforatie bijna is voltooid om het wegblazen van slak in het gat te vergemakkelijken.
• Verhoog de voorblaastijd met gas: blaas 0,5-1 seconde voor het perforeren om het gatgebied te reinigen en het omringende materiaal af te koelen.

Scherpstelpositie en sproeierafstelling

1. Focuspositie

• Bij het perforeren moet een relatief negatieve defocuswaarde worden gebruikt (het focuspunt bevindt zich onder het oppervlak van de plaat) om de opening te vergroten en de slakafvoer te vergemakkelijken. Bijvoorbeeld, bij een 20 mm dikke koolstofstalen plaat kan het focuspunt 3-5 mm onder het oppervlak liggen.
• Na het doorsnijden, stelt u de focus bij naar de optimale positie, afhankelijk van de snij-eisen.

2. Keuze en hoogte van de sproeier

• Gebruik sproeiers met een grotere diameter (zoals φ2,0-φ3,0 mm) om de gasdekking te verbeteren en de slakafvoer te bevorderen.
• Zorg ervoor dat de hoogte van het mondstuk gemiddeld is (meestal 1,0-2,0 mm) om gasverspreiding door een te grote hoogte en sputterschade door een te kleine hoogte te voorkomen.

Procespad en programmeervaardigheden

1. Voorgeboord loodgat

• Bij platen met een zeer grote dikte (bijv. > 30 mm) kunnen eerst mechanisch kleine geleidegaten worden geboord, waarna vanuit deze geleidegaten met de laser kan worden gesneden om directe perforatie te voorkomen.

2. Stel de offset van het perforatiepunt in.

• Bij het programmeren moet het perforatiepunt 1-2 mm afwijken van de werkelijke contourlijn. Beweeg vervolgens tijdens het snijden van dit verschuivingspunt naar de contourlijn om ophoping van restmateriaal te voorkomen.

3. Optimalisatie van het snijpad.

• Spiraalvormige perforaties of cirkelvormige snijpunten worden gebruikt om de slak naar het niet-snijgebied te verspreiden.

Apparatuur- en onderhoudsinspectie

1. Laserstand

• Controleer of het uitgangsvermogen stabiel is, zorg ervoor dat de lens/beschermende spiegel schoon is en voorkom onvoldoende perforatie als gevolg van energieverlies.

2. Gaszuiverheid en -stroom

• Zorg voor de zuiverheid van het gas (met name stikstof/zuurstof) en controleer regelmatig of de gasleiding verstopt is of lekt.

3. Het mondstuk is uitgelijnd met het optische onderdeel.

• Kalibreer regelmatig de concentriciteit van het mondstuk en de laserstraal om de symmetrie van de gasstroom te waarborgen.

Materialen en omgevingsfactoren

1. Oppervlaktebehandeling van de plaat

• Verwijder roest, olievlekken of andere coatings van het plaatoppervlak voordat u gaat snijden, om de invloed van onzuiverheden op de reactie te verminderen.

2. Vlakheid van de plaat

• Zorg ervoor dat de plaat vlak is en vermijd openingen die gaslekkage en energiereflectie veroorzaken.

Aanbeveling voor het debugproces van parameters

1. Stel eerst de overige parameters in, pas vervolgens geleidelijk de perforatietijd en het vermogen aan, observeer de hoeveelheid slak die ontstaat en zoek het evenwichtspunt.

2. Registreer de optimalisatieparameters en stel een procesdatabase samen voor verschillende materialen/diktes.

3. Testen en verificatie: er worden verschillende perforatietests uitgevoerd op het afvalmateriaal om te bevestigen dat de slak is verminderd voordat het materiaal formeel wordt gesneden.

Samenvatting: Belangrijkste punten in een notendop

Door de bovenstaande uitgebreide aanpassing kan de hoeveelheid perforatieresten in dikke platen aanzienlijk worden verminderd en kunnen de snijkwaliteit en -efficiëntie worden verbeterd. Als het probleem aanhoudt, wordt aangeraden contact op te nemen met de fabrikant van de apparatuur voor hardwaretests of procesondersteuning.