Cum se obține o muchie strălucitoare și lustruită atunci când se taie plăci de oțel cu laser?

Pentru a obține o suprafață tăiată fără oxid, cu reflexie ridicată (cunoscută sub numele de „tăiere cu față lucioasă”) la tăierea cu laser a plăcilor de oțel (de obicei oțel carbon), esențială este prevenirea completă a oxidării în timpul procesului de tăiere.și să utilizeze parametri de tăiere fin reglați care îndepărtează complet materialul topit. Tăierea obișnuită cu aer va forma o suprafață rugoasă, gri, cu un strat de oxid. Pentru a obține o tăiere a suprafeței strălucitoare, urmați acești pași și principii cheie:

Principiul fundamental

Esența tăierii suprafețelor strălucitoare este „tăierea prin topire” mai degrabă decât „tăierea prin oxidare”.

Tăiere prin oxidare (aer obișnuit): utilizarea oxigenului ca gaz auxiliar, o reacție exotermă intensă (combustie) cu fier și oxigen produce o cantitate mare de zgură de oxid de fier, suprafața de tăiere devenind rugoasă, gri-neagră.

Tăiere prin topire (tăiere cu finisaj oglindă): Utilizează azot (N2) sau argon (Ar) de înaltă puritate ca gaz auxiliar. Gazul inert este izolat de oxigen, laserul topește doar metalul, iar gazul de înaltă presiune îndepărtează soluția de metal pur pentru a obține o suprafață argintie strălucitoare, fără oxidare.

Elemente cheie și pași pentru a obține o tăiere a suprafeței strălucitoare

1. Gaz auxiliar: trebuie utilizat azot de înaltă puritate

• Cerințe de puritate: ≥ 99,99% (de obicei 4 de nouă sau mai mult). Puritatea insuficientă poate cauza oxidarea urmelor, afectând finisajul suprafeței.
• Cerințe de presiune: foarte mari. În funcție de grosimea plăcii, este de obicei necesară o presiune stabilă de 15-20 bar (aproximativ 1,5-2,0 MPa) sau chiar mai mare. Dacă este nevoie de un rezervor de azot lichid cu debit mare sau de un generator de azot, un compresor de aer obișnuit nu poate fi îndeplinit.
• Funcție: îndepărtarea metalului topit, răcirea cusăturii de tăiere, izolarea oxigenului.

2. Puterea și modul laserului: necesită fascicul de putere mare și calitate înaltă

• Cerințe de putere: Obținerea unei tăieri lucioase a suprafețelor necesită de obicei o putere laser mai mare. De exemplu, tăierea unei suprafețe lucioase din oțel carbon de 6 mm cu un laser de 4000 W va fi mai ușoară și mai eficientă decât tăierea plăcilor obișnuite cu aceeași grosime. O putere insuficientă va duce la o viteză de tăiere prea mică și la acumularea de căldură, ceea ce va afecta calitatea.
• Calitatea fasciculului: laser monomod sau laser cvasi-monomod, datorită densității sale de energie mai concentrate, a spotului mai mic și a tăierii pe suprafața strălucitoare, are avantaje inerente față de laserul multimod, putând obține o secțiune mai fină și mai luminoasă.

3. Parametri de tăiere: reglare fină

Următorii parametri trebuie optimizați fin în funcție de echipament și de condițiile de gaz:

• Viteza de tăiere: Comparativ cu tăierea cu oxigen, viteza va fi redusă semnificativ. Dacă viteza este prea mare, topitura nu va fi curățată prin suflare, iar spatele va rămâne zgură; dacă viteza este prea mică, aportul de căldură este prea mare, iar placa se poate supraîncălzi și își poate schimba culoarea.

Selectarea și înălțimea duzei:

• Diametrul duzei: de obicei, se alege un diametru al duzei mai mare (cum ar fi φ3 mm sau φ4 mm) pentru a se adapta la presiunea ridicată și debitul mare de azot, pentru a asigura stabilitatea fluxului de aer și acoperirea întregii fante.
• Înălțimea duzei: Trebuie controlată cu precizie, în general puțin mai mare decât în ​​cazul tăierii cu oxigen pentru a forma o bună protecție a perdelei de aer.
• Poziția focalizării: Focalizarea este de obicei plasată pe suprafața plăcii sau puțin mai jos, iar cea mai bună poziție trebuie determinată experimental pentru a obține cea mai îngustă și mai luminoasă fantă.
• Modulația puterii/frecvenței de vârf: Pentru unele plăci mai groase, utilizarea unui mod adecvat de tăiere prin impulsuri ajută la controlul aportului de căldură pentru a obține un efect de suprafață mai strălucitor.

4. Cerințe ale consiliului de administrație

• Curățarea suprafeței: uleiul, rugina și stratul de acoperire de pe suprafața plăcii vor afecta efectul de tăiere și trebuie curățate în prealabil.
• Material uniform: Materialul neuniform are ca rezultat efecte de sclipici inconsistente.

Rezumatul procesului de operare

1. Pregătire:Asigurați-vă că utilizați azot de înaltă puritate și un sistem de alimentare cu gaz de înaltă presiune. Curățați suprafața foii.

2. Selectați duza:Instalați o duză cu diametru mare, potrivită pentru tăiere cu azot sub presiune (cum ar fi φ3 mm).

3. Setarea parametrilor:Selectați modul „Tăiere cu azot” sau „Tăiere suprafață lucioasă” în software-ul de control al tăierii. Introduceți materialul tablei (oțel carbon) și grosimea.

4. Puncte cheie de ajustare a referinței:

• Gazul de asistență a fost setat la N2.
• Presiunea gazului este ajustată la intervalul de presiune ridicată (de exemplu, pentru oțel carbon de 6 mm, încercați mai întâi de la 18 bar).
• Reduceți semnificativ viteza de tăiere (se poate face tăiere cu oxigen cu grosimea vitezei de 1/3 până la 1/2).
• Reglați focalizarea și înălțimea duzei în mod corespunzător.

5. Tăiere de probă și optimizare:Mai întâi folosiți grafică mică sau margini decupate pentru decuparea de probă. Secțiune de observare:

• Dacă partea superioară este luminoasă, partea inferioară este distribuită ca zgură neagră sau suspendată: poate fi prea rapidă sau presiunea aerului este insuficientă.
• Dacă întreaga secțiune este galbenă sau oxidată: puritatea azotului nu este suficientă sau presiunea este prea mică și se amestecă oxigen.
• Dacă deșeurile nu sunt transparente sau zgura aderă puternic: putere insuficientă, prea rapidă sau poziția focalizării este greșită.

6. Tăiere formală:după finalizarea optimizării parametrilor, tăierea formală.

Considerații și limitări

• Cost mai mare:Se consumă o cantitate mare de azot de înaltă puritate, viteza de tăiere este lentă, iar costul unitar este mult mai mare decât cel al tăierii cu oxigen.
• Limită de grosime:Efectul de suprafață lucioasă se agravează pe măsură ce grosimea crește. De obicei, funcționează cel mai bine pe plăci medii și subțiri din oțel carbon (1-12 mm). Când grosimea plăcii depășește capacitatea echipamentului, este dificil să se obțină o suprafață perfect lucioasă.
• Cerințe privind echipamentul:Puterea laserului, calitatea fasciculului, stabilitatea mașinii și sistemul de alimentare cu gaz au cerințe mai mari.
• Aplicație principală:utilizat pentru cerințele de calitate a aspectului, sudării, pulverizării piesei de prelucrat, cum ar fi panourile elevatorului, piesele mecanice de precizie, piesele de aspect etc., pentru a evita procesul ulterior de șlefuire.

Simplu spus, pentru a decupa suprafața strălucitoare, rețineți cele trei elemente: presiune ridicată și azot de înaltă puritate, putere mare și fascicul bun, reglaj fin al parametrilor la viteză mică.Se recomandă obținerea unui tabel cu parametri de bază pentru un anumit model și grosime de la producătorul echipamentului și utilizarea acestuia ca bază pentru reglajul fin la fața locului.