Hvordan løse problemet med perforering av tykke plater med rester som påvirker skjæringen

Ved laserskjæring av tykke plater påvirker rester (slagg) som genereres av perforering skjærekvaliteten. Dette er et vanlig, men optimaliserbart problem. Disse restene skyldes vanligvis feil energikontroll under perforeringsprosessen, uoverensstemmelser i gassparametere eller urimelige prosessparametere. Følgende er systemløsninger og optimaliseringsanbefalinger:

optimalisering av perforeringsprosessen

1. Bruk av progressiv perforering (lagdelt perforering)

• For tykke plater (f.eks. > 15 mm), unngå bruk av engangs perforering med høy toppeffekt, og bruk trinnvis effektøkning eller segmentert perforering for gradvis å trenge inn i materialet og redusere slaggsprut.
• Driftsmetode: Still inn parameteren «segmentert perforering» i skjæreprogramvaren, forvarm først med lavere effekt, og øk deretter gradvis effekten for å penetrere.

2. Juster perforeringsparametrene

• Reduser toppeffekten og forleng perforeringstiden:redusere sprut av smeltet materiale forårsaket av umiddelbare energiutbrudd.
• Øk perforeringsfrekvensen (driftssyklusen):Kontroller laserpulsens energiutgangsrytme for å unngå overdreven smelting.
• Eksempel på parameterreferanse (med 20 mm karbonstål som eksempel):
• Effekt: 1000–1500 W (justert i henhold til utstyrets kapasitet)
• Perforeringstid: 1,5–3 sekunder
• Pulsfrekvens: 200–500 Hz
• Hjelpegasstrykk: fasejustering (se nedenfor)

Hjelpegasskontroll

1. Optimalisering av gasstype og trykk

• Karbonstål: Oksygen (O₂) brukes som hjelpegass, men trykket må kontrolleres. I perforeringsstadiet kan lavere trykk (0,5–1 bar) brukes først, og deretter kan skjæretrykket endres til høyt trykk (1,5–2,5 bar) etter penetrering for å unngå overdreven reaksjon av oksygen som produserer en stor mengde slagg.
• Rustfritt stål/legert stål: bruk nitrogen (N₂) eller luft, bruk middels og lavt trykk (6–10 bar) for perforering, og bytt til høytrykksskjæring med høyrent nitrogen etter penetrering.

2. Gassforsinkelse og tidlig avstengning

• Bytt gass før perforeringen er fullført: bytt til gassparametrene for skjæring når penetreringen er i ferd med å være fullført for å blåse bort slagg i hullet.
• Øk forblåsingstiden for gass: blås 0,5–1 sekund før perforering for å rengjøre hullområdet og kjøle ned det omkringliggende materialet.

Fokusposisjon og dysejustering

1. Fokusposisjon

• Ved perforering, bruk en relativt negativ mengde defokus (fokuset er under overflaten av platen) for å øke blenderåpningen og legge til rette for slaggutløsning. For eksempel kan et 20 mm karbonstål sette fokuspunktet 3–5 mm under overflaten.
• Etter penetrering, juster fokuset til den beste posisjonen i henhold til skjærekravene.

2. Valg av dyse og høyde

• Bruk dyser med større diameter (som φ2,0–φ3,0 mm) for å forbedre gassdekningen og fremme slaggutløsning.
• Sørg for at dysens høyde er moderat (vanligvis 1,0–2,0 mm) for å unngå gassdiffusjon forårsaket av for høy høyde og sputterskader forårsaket av for lav høyde.

Prosesssti og programmeringsferdigheter

1. Forboret blyhull

• For plater med ultrahøy tykkelse (f.eks. > 30 mm) kan pilothull med liten diameter bores mekanisk først, og deretter kan laserskjæring startes fra pilothullene for å unngå direkte perforering.

2. Angi perforeringspunktforskyvningen

• Ved programmering, sørg for at perforeringspunktet avviker fra den faktiske konturlinjen med 1–2 mm, og flytt deretter fra forskyvningspunktet til konturlinjen under skjæring for å unngå område med opphopning av rester.

3. Optimalisering av skjærebanen

• Spiralperforeringer eller sirkulære skjærestartpunkter brukes til å spre slaggen til det ikke-skjærende området.

Utstyrs- og vedlikeholdsinspeksjon

1. Lasertilstand

• Sjekk om utgangseffekten er stabil, sørg for at linsen/beskyttelsesspeilet er rent, og unngå utilstrekkelig perforering forårsaket av energidemping.

2. Gassrenhet og strømning

• Sørg for at gassen er ren (spesielt nitrogen/oksygen), og sjekk regelmessig om gassveien er blokkert eller lekker.

3. Dysen er justert med den optiske komponenten.

• Kalibrer dysens og laserstrålens konsentrisitet regelmessig for å sikre symmetri i gasstrømmen.

Materialer og miljøfaktorer

1. Overflatebehandling av plate

• Rengjør rustlaget, oljeflekken eller belegget på overflaten av platen før skjæring for å redusere mengden urenheter som deltar i reaksjonen.

2. Platens flathet

• Sørg for at platen er flat og unngå hull som forårsaker gasslekkasje og energirefleksjon.

Anbefaling for feilsøkingsprosess for parametere

1. Først, fiks andre parametere, juster gradvis perforeringstid og -kraft, observer mengden generert slagg og finn balansepunktet.

2. Registrer optimaliseringsparametrene og opprett prosessdatabasen for forskjellige materialer/tykkelser.

3. Testing og verifisering: Flere perforeringstester utføres på avfallsmaterialet for å bekrefte at slaggen er redusert før formell kutting.

Sammendrag: Rask sjekk av viktige punkter

Gjennom den ovennevnte omfattende justeringen kan perforeringsrester i den tykke platen reduseres betydelig, og skjærekvaliteten og effektiviteten kan forbedres. Hvis problemet vedvarer, anbefales det å kontakte utstyrsprodusenten for maskinvaretesting eller prosessstøtte.