Problemen die kunnen optreden bij het lasersnijden van platen

Bij lasersnijden kunnen zich problemen voordoen zoals aanslag aan de onderkant van het werkstuk, vouwen aan de onderkant van het snijvlak, oververhitting van rechte hoeken/scherpe randen en een ruw snijoppervlak. Hieronder worden de oorzaken en oplossingen van deze problemen systematisch besproken.

Overzicht van het oplossen van kernproblemen

Probleem 1: aanslag aan de onderkant van het werkstuk (hangende slak)

Oorzaakanalyse: nadat de laser het materiaal heeft gesmolten, wordt het niet tijdig en volledig van de bodem van de incisie weggeblazen door het hulpgas, waardoor het condenseert en slakken vormt. Dit is in essentie een kwestie van energie- en gasbalans.

Oplossing:

1. Optimaliseer de gasparameters:

• Druk; Bij roestvrij staal, aluminiumlegeringen, enz., moet de druk bij gebruik van stikstof als zeer zuiver hulpgas hoog genoeg zijn (bijvoorbeeld 1,6 MPa of meer) om oxidatievrij snijden te bereiken en slak af te voeren. Bij gebruik van zuurstof voor koolstofstaal moet de druk matig zijn; een te hoge druk zal de reactie intensiveren en leiden tot de vorming van grove slak.
• Zuiverheid en type: om de gaszuiverheid te garanderen (vooral stikstof vereist een zuiverheid van meer dan 99,9%), moet de zuurstofzuiverheid ook meer dan 99,5% bedragen.

2. Kalibreer de focus van de lichtbundel:

• Een afwijking in de scherpstelpositie is de meest voorkomende oorzaak. Voer een scherpstelkalibratie uit en probeer de scherpstelpositie naar boven en naar beneden bij te stellen. Over het algemeen helpt het iets verlagen van de scherpstelling (dieper in het materiaal) om de kwaliteit van de ondersnede te verbeteren.

3. Pas het vermogen en de snelheid aan.

• Een te hoge snelheid of een te laag vermogen leidt tot doorsnijden en de vorming van zachte, aanhangende slak; een te lage snelheid of een te hoog vermogen leidt tot oversmelten en de vorming van harde, broze, aanhangende slak. Het is noodzakelijk om de optimale combinatie van vermogen en snelheid te vinden die past bij de dikte van de plaat.

4. Controleer en vervang het mondstuk:

• Het gebruik van beschadigde, vervormde of niet-passende nozzles kan de luchtstroom verstoren. Controleer of de middelste opening van de nozzle rond is en kies een nozzle met de juiste diameter, afhankelijk van de dikte van de plaat (meestal een grotere diameter voor dikke platen en een kleinere diameter voor dunne platen).

Probleem 2: Knip de onderste plooien (strepen/overbranding)

Oorzaakanalyse: Dit is een typisch verschijnsel van oververhitting. Door de te hoge warmtetoevoer smelt of verdampt het materiaal te veel, waardoor ruwe, rimpelachtige strepen ontstaan ​​in de onderste helft van het snijvlak.

Oplossing:

• Primaire aanpassing: Verhoog de snijsnelheid. Een te lage snelheid is de belangrijkste oorzaak. Door de snelheid te verhogen, wordt de tijd die de laser in een bepaald gebied nodig heeft verkort, waardoor warmteophoping wordt voorkomen.
• Verlaag het laservermogen. Als de snelheid niet verder kan worden verhoogd, of als het optillen leidt tot een doorsnijding, moet het vermogen dienovereenkomstig worden verlaagd om de totale warmte-input te verminderen.
• Pas de focuspositie aan. Probeer de focuspositie iets lager te zetten om de energie te concentreren en de door warmte beïnvloede zone te verkleinen.
• Controleer en verlaag de hulpgasdruk. Vooral bij het snijden van koolstofstaal met zuurstof zal een te hoge zuurstofdruk de oxidatiereactie verergeren, als een soort "verbrandingsbevorderend middel", en overmatige warmte genereren. Het correct verlagen van de luchtdruk kan onverwachte effecten hebben.

Probleem 3: Rechte hoek/scherpe brandwond

Analyse van de oorzaak: De snelheid van de lasersnijkop is stabiel bij rechtuit snijden, maar bij het snijden onder een rechte hoek of scherpe hoek moet de kop afremmen, draaien en vervolgens weer versnellen. De snelheidsdaling in de hoek zorgt ervoor dat de laser langer in de hoek blijft en dat er snel warmte ontstaat, waardoor de scherpe hoek wordt weggesleten.

Oplossing:

1. Gebruik een overgang met afgeronde hoeken (de meest effectieve methode):

• Tijdens de ontwerpfase van de tekening wordt de scherpe hoek aangepast naar een kleine afgeronde hoek (R-hoek). Zelfs een kleine afronding met een radius van 0,5 mm zorgt ervoor dat de snijkop soepel beweegt, abrupte snelheidsveranderingen worden voorkomen en oververhitting effectief wordt tegengegaan.

2. Gebruik de hoekverwerkingsfunctie (heldere hoekfunctie):

• Moderne lasersnijsystemen zijn voorzien van een "hoekvermogenregeling" of "heldere hoek"-functie. Deze functie kan:
• Wanneer een hoek wordt gedetecteerd, wordt het laservermogen automatisch verlaagd.
• Of gebruik segmentsnijden: schakel de laser even uit in de hoek en snijd in twee segmenten.
• Raadpleeg de handleiding van het besturingssysteem van uw apparaat om deze functie in te schakelen en te debuggen.

3. Verlaag de snijsnelheid in de hoek:

• In de tabel met procesparameters wordt de snijsnelheid van de hoek afzonderlijk ingesteld, zodat deze lager is dan de lineaire snelheid, maar dit moet wel in combinatie met vermogensreductie worden gebruikt.

Probleem 4: ruw snijvlak (verticale nerf)

Analyse van de oorzaak: het snijvlak vertoont duidelijke, niet-gladde verticale strepen, meestal als gevolg van energie-instabiliteit of een verkeerde parameterafstemming, wat resulteert in een ongelijkmatige smelttoestand van het materiaal.

Oplossing:

• Zorg ervoor dat de scherpstelling nauwkeurig en stabiel is: dit is de meest cruciale factor voor een glad snijoppervlak. Een kleine afwijking in de scherpstelling leidt tot een enorm verschil in de dwarsdoorsnede. Reinig en kalibreer de scherpstellens om een ​​stabiele scherpstelling te garanderen.
• Gebruik een zeer zuiver hulpgas: Onzuiverheden in het gas kunnen de stroming en het afkoelingsproces van het gesmolten metaal verstoren, wat kan leiden tot ruwe plekken.
• Optimaliseer de snijsnelheid: Een instabiele snelheid of onjuiste instelling zorgt ervoor dat het gesmolten metaal tijdens het afkoelen ongelijkmatige strepen vormt. Zoek een stabiele snelheid die zorgt voor continue, gladde spanen.

Controleer de stabiliteit van de apparatuur:

• Is de geleiderail glad? De trillingen van de apparatuur worden direct doorgegeven aan het snijoppervlak.
• Is het mondstuk coaxiaal met de straal? Luchtstromen met verschillende assen kunnen asymmetrie en ruwheid in de doorsnede veroorzaken.
• Zijn de optische lenzen schoon of beschadigd? Vervuilde lenzen kunnen laserenergie verstrooien, wat resulteert in zwakke sneden en ruwe oppervlakken.

Algemene checklist voor de basis

Voordat u fijne parameteraanpassingen maakt, dient u eerst de volgende basiscontroles uit te voeren:

1. Optische lens:Controleer of de scherpstellens en de beschermlens schoon zijn, vrij van vervuiling, watervlekken en beschadigingen.

2. Uitlijning van de sproeier:Zorg ervoor dat de laserstraal perfect door het midden van het mondstuk gaat.

3. Gas en gasleiding:Controleer of er geen lekkage in het gascircuit is en of het gastype en de zuiverheid correct zijn.

4. materiaal:Om ervoor te zorgen dat het oppervlak van de plaat schoon is, vrij van oxidatielagen en olie, en dat het materiaal uniform is.

Samenvatting en aanbevelingen

Lasersnijden is een nauwkeurig proces met een synergie van meerdere parameters. De sleutel tot het oplossen van het probleem is om "slechts één variabele tegelijk te wijzigen" en gegevens bij te houden om de hoofdoorzaak van het probleem te achterhalen.