Hvordan kan man håndtere piercing og blåsehull i laserskjæring?

Piercing og blåsehull er svært vanlige problemer i laserskjæring, og representerer viktige utfordringer som påvirker skjærekvalitet, prosesseringseffektivitet og driftssikkerhet. La oss først avklare to konsepter:

Piercing:Refererer til prosessen med å bruke en laser til å lage et første hull i materialet før skjæringen begynner. Problemene manifesterer seg vanligvis som lange hulltider, lav effektivitet og ufullstendig hullsetting.

Nøkkelhull:En ustabil tilstand under hullsettingsprosessen, karakterisert av voldsom sprut av smeltet metall, rikelig med gnister og grader, og potensiell skade på dysen og linsene. Dette oppstår vanligvis ved skjæring av tykkere plater (spesielt med oksygenflamme) eller spesielle materialer som galvanisert stål.

Kjerneløsningstilnærming: Balansering av energitilførsel.

Enten det er perforering eller utblåsning, er den underliggende årsaken en ubalanse i den forbigående interaksjonen mellom laserenergi, gass og materialet. Nøkkelen til å løse dette problemet ligger i «kontroll» snarere enn «kraftangrep» – det vil si å la energien trenge inn i materialet jevnt og gradvis, i stedet for å forårsake en umiddelbar «utblåsning».

CKonvensjonelle metoder for å håndtere ineffektiv/ustabil perforering

1. Optimalisering av perforeringsparametere (mest grunnleggende og direkte)

• Reduser perforeringskraften: Bruk lavere effekt enn skjærekraften i den første fasen for å unngå overdreven varmeopphopning.
• Forbedre pulsfrekvensen: Bruk høyfrekvent pulsperforering, den kontinuerlige energien spres i en rekke små energipakker, slik at materialet smelter lag for lag, i stedet for en engangs gassifiseringseksplosjon.
• Juster driftssyklusen: Reduser driftssyklusen (andelen av tiden laseren er «på») for å kontrollere gjennomsnittseffekten ytterligere.
• Øk perforeringstiden: gi slaggen nok tid til å blåses bort og gradvis trenge inn.

2. Ta i bruk avansert perforeringsprosess

Trinnperforering/progressiv perforering:Moderne laserskjæremaskiner har denne funksjonen.

• Først lav og deretter høy: bruk først lav effekt og høy frekvens for å forvarme og lage et lite hull, øk deretter gradvis effekten eller bytt parameterne for å utvide og trenge inn.
• Lagdelt perforering: For tykke plater, angi flere perforeringshøyder, og laserfokuset forblir på forskjellige dybder for å trenge inn lag for lag.

Sprengningsperforering. Progressiv perforering:

• Eksplosjonsperforering: For tynne plater brukes ofte nitrogenskjærende rustfritt stål, raskt.
• Progressiv perforering: Den må brukes til tykke plater, karbonstål eller spesielle materialer med oksygen, noe som effektivt kan forhindre sprekker.

3. Kontrollgass

• Perforeringstrykket er lavere enn skjæretrykket: lavere trykk brukes til perforering (for eksempel, ved skjæring med oksygen, settes perforeringstrykket til 50–70 % av skjæretrykket) for å forhindre sprekker forårsaket av voldsom forbrenning av høytrykksoksygen. Etter at perforeringen er vellykket, bytt til høyt skjæretrykk.
• Forhåndsstyrt lufttilførsel og forsinket luftavstengning:

4. Hjelpeprosess

• Sprøyting av punkteringsvæske: Sprøyting av spesiell eksplosjonssikker hullvæske (eller vanlig tusjblekk) på perforeringspunktet kan forhindre sprut og effekten er bemerkelsesverdig.
• Bruk film/klistremerke: For speil i rustfritt stål, aluminiumsplate osv., lim inn beskyttelsesfilmen og skjær deretter over. Dette kan redusere refleksjonen og forbedre perforeringens stabilitet.
• Skjæring fra kanten av platen: Hvis prosessen tillater det, prøv å skjære fra kanten av platen for å unngå fullstendig perforering.

Ffokus på å løse problemet med «sprekkende hull»

Punktering er en ekstrem manifestasjon av ukontrollert perforering og krever en mer målrettet strategi.

1. Finjustering av parametere (for sprenghull)

• Reduser punkteringskraften ytterligere: Dette er det mest effektive første trinnet.
• Øk pulsfrekvensen betraktelig: gjør laservirkningen mer "myk".
• Øk perforeringstiden betydelig: gi tilstrekkelig tid til energispredning og slaggfjerning.
• Prøv å heve fokuset: sett perforeringsfokusposisjonen 0,5–2 mm over materialoverflaten (den spesifikke verdien må testes), slik at strålens diameter blir litt større, energitettheten reduseres og litt «sprengning» unngås.

2. Optimalisering av gassstrategi

• Kontroller at perforeringslufttrykket har sunket.
• For galvaniserte og belagte plater: vurder å bruke nitrogen eller luft til perforering, og bytt til oksygenskjæring (om nødvendig) etter at perforeringen er fullført. Fordi oksygen vil reagere voldsomt med sinklaget, noe som resulterer i et sprekkehull.
• Sørg for gassrenhet: oksygenrenheten må være over 99,95 %, urenheter vil forstyrre prosessen.

3. Material- og prosesstilpasning

• Behandling av galvanisert plate/belagt plate: Dette er det hardest rammede området for sprengning av hull. I tillegg til gassmetodene ovenfor kan du også:
• Ved programmering settes perforeringspunktet i et område uten belegg eller med et grunt belegg (f.eks. kanten av arket, området der belegget kuttes av først).
• Hvis forholdene tillater det, forbehandle perforeringspunktene (f.eks. slip av belegget lett).
• Tykkplate-oksygenskjæring: må bruke progressiv perforering, og bruk kombinasjonen av «lavt strømforbruk og lang tid».

SSjekkliste for systematisk inspeksjon og forebygging

Når problemer oppstår, feilsøk i denne rekkefølgen:

Siste sikkerhetstips

Ved alvorlig sprengning, stopp driften umiddelbart og kontroller:

1. Beskytt linsen:Er den forurenset eller skadet? Dette er det vanligste tapet.

2. Dyse:Er den blokkert eller skadet av slagg? Skal byttes ut

3. Inne i skjærehodet:Er det noen rester av sputtering? Profesjonell rengjøring er nødvendig.

Kort sagt, kjernen i å løse perforeringsproblemet er: for forskjellige materialer (spesielt galvaniserte plater), gi opp «one-size-fits-all»-perforering, ta i bruk den «gradvise» milde perforeringsstrategien, og still inn det lavere perforeringstrykket uavhengig. Med utgangspunkt i utstyrets standard prosessbibliotek kan de «gylne parametrene» for de mest passende aktuelle materialene finnes ved småtrinns, målrettet parametertesting og optimalisering.