Qual a razão para a aderência de escória e o bloqueio do bocal durante o corte a laser?

É comum ocorrer o entupimento do bocal com escória durante o corte a laser, geralmente causado por uma combinação de diversos fatores. A seguir, apresentamos as principais causas e uma análise sistemática:

Análise da razão principal

1. Problema com gás auxiliar

• Pressão de ar insuficiente: A pressão do gás não é suficiente para expelir a escória de forma eficaz, fazendo com que ela espirre para cima e adira à parede interna do bocal.
• Gás impuro/tipo incorreto: Ao cortar aço inoxidável ou alumínio com ar comprimido contendo umidade ou impurezas, é fácil ocorrer reação de oxidação e formação de escória viscosa. Não se deve usar oxigênio ao cortar aço carbono (para auxiliar na combustão), e nitrogênio de alta pureza não deve ser usado ao cortar aço inoxidável/alumínio (para proteção contra oxidação).
• O fluxo de gás está instável: o sistema de fornecimento de gás apresenta vazamentos, o gasoduto é muito longo ou a válvula reguladora de pressão do gás está com defeito.

2. Os parâmetros de material e processo não correspondem.

Questões materiais:

• A superfície está revestida, enferrujada ou engordurada.
• Composição irregular do material (ex.: alto teor de silício em ligas de alumínio).
• A chapa é muito grossa e excede o limite do equipamento.

Configuração incorreta de parâmetros:

• Potência muito baixa/velocidade muito lenta: entrada de energia insuficiente, vaporização incompleta do material, formação de escória viscosa.
• Deslocamento da posição do foco: O foco está muito alto ou muito baixo, resultando em densidade de energia insuficiente e corte insuficiente.
• Parâmetros de perfuração incorretos: respingos de escória significativos durante a perfuração; perfuração progressiva ou proteção com retardo não são adotadas.

3. Estado do equipamento e do bico

• Danos ou desgaste do bocal: a abertura do bocal aumenta de tamanho, deforma-se ou a parede interna fica áspera, causando distúrbios no fluxo de ar.
• Distância inadequada entre o bocal e a placa: a distância é muito grande (difusão de gás) ou muito pequena (facilidade de colisão e projeção de escória).
• Poluição do sistema óptico: a poluição da lente de focalização causa divergência do feixe e diminuição da densidade de energia.
• Falha no sistema de refrigeração: A cabeça do laser está superaquecida, afetando a qualidade do feixe e a estabilidade do gás.

4. Fatores ambientais e operacionais

• Poeira ambiente: má qualidade do ar na oficina, e a poeira entra no bocal com o fluxo de ar.
• Sequência de corte inadequada: corte contínuo de pequenos orifícios, cantos vivos e outras partes, acumulação de calor.

Investigação e solução sistemáticas

Passo 1: Verifique o sistema de gás

• Utilize um manômetro para verificar se a pressão do ar na saída do bico atende aos requisitos do material (por exemplo, 1,2 a 1,5 bar são necessários para cortar aço carbono de 8 mm).
• Verificar a pureza da fonte de gás: a pureza do nitrogênio deve ser≥99,99 (corte de aço inoxidável), e a pureza do oxigênio deve ser≥99,95 (corte de aço carbono).
• Verifique se o tubo de ar está torto ou com vazamento e se o filtro precisa ser substituído.

Etapa 2: Otimizar os parâmetros do processo

• Ajuste a potência e a velocidade: consulte a tabela de parâmetros de espessura do material para cortes de teste e calibração. Por exemplo: para cortar aço inoxidável de 2 mm, a potência recomendada é de 1500 W, a velocidade é de 25 m/min e a pressão de nitrogênio é de 1,5 bar.
• Foco calibrado: Utilize um teste com um cupom de foco para encontrar a melhor posição de foco (geralmente a 1/3 da espessura abaixo da superfície do material).
• Perfuração otimizada: a chapa espessa adota perfuração progressiva, com um atraso de sopro de 0,5 a 1 segundo.

Etapa 3: Manutenção do equipamento

• Substitua o bocal: verifique se a abertura do bocal está redonda; recomenda-se limpá-lo antes de cada turno e substituir o bocal padrão a cada 40 horas.
• Limpe o sistema ótico: Limpe as lentes regularmente com etanol absoluto (verifique diariamente).
• Calibre o sensor de altura: certifique-se de que a distância entre o bocal e a placa seja constante (normalmente entre 0,8 e 1,5 mm).

Etapa 4: Gestão de Materiais e Operações

• Limpe a superfície da folha antes de cortar.
• Adicione terminais durante a programação para evitar arcos elétricos provenientes diretamente do interior do material.
• Utilize revestimentos antirreflexo ou cabeçotes de corte especiais para materiais altamente reflexivos (como cobre e alumínio).

Lista de medidas preventivas

1. Verificação diária: Pressão do gás, limpeza da lente, desgaste do bocal.

2. Manutenção semanal:Limpe o filtro de ar e calibre a altura da cabeça de corte.

3. Gestão de parâmetros: Criar um banco de dados de parâmetros de materiais e realizar verificações de corte experimental antes do corte de chapas grossas.

4. Controle ambiental: A oficina está equipada com equipamentos de remoção de poeira para manter a temperatura e a umidade estáveis ​​(temperatura 25).±5 ℃, umidade <60%).

Tratamento de emergência rápido

Caso tenha ocorrido uma mordaça:

• 1. Interrompa imediatamente o corte e limpe o bico.
• 2. Verifique a qualidade do corte: se a seção estiver áspera e houver escória, ajuste os parâmetros antes de continuar.
• 3. Um curto período de tempo pode ser usado para limpeza especial da agulha, atenção especial ao substituir o bico e verificar a lente.

Por meio da investigação sistemática acima, mais de 90% dos problemas de aderência de escória e entupimento podem ser resolvidos. A chave é manter a estabilidade do equipamento, a pureza do gás e a correspondência dos parâmetros. Recomenda-se estabelecer um registro de manutenção preventiva para reduzir as falhas na origem.