Cum se rezolvă problema bavurilor la tăierea cu laser a plăcilor subțiri

Apariția bavurilor la tăierea cu laser a plăcilor subțiri este o problemă foarte frecventă. De obicei, aceasta nu este cauzată de un singur factor, ci este rezultatul efectului combinat al mai multor factori, cum ar fi echipamentele, parametrii, materialele și gazele. Pentru a rezolva sistematic această problemă, putem urma un proces de depanare de la ușor la dificil și de la software la hardware. În continuare, vom detalia operațiunile și soluțiile specifice pentru fiecare pas:

Pasul 1: Verificarea și ajustarea parametrilor principali (cea mai frecventă problemă)

1. Poziția de focalizare

• Poziția focalizării este unul dintre cei mai importanți parametri care afectează calitatea tăierii. O focalizare incorectă va duce la neconcentrarea energiei, făcând imposibilă îndepărtarea eficientă a zgurii prin suflare.
• Simptome: Atât o focalizare prea mare, cât și una prea mică va face ca zgura să adere la fund (bavuri).

Soluţie:

• Efectuați calibrarea focalizării: Mai întâi, asigurați-vă că focalizarea echipamentului este precisă. Folosiți un indicator de focalizare sau o funcție de calibrare automată.
• Efectuați testarea focalizării: Pe o piesă de prelucrat de rebut, tăiați o linie dreaptă sau un cerc în diferite poziții de focalizare (de exemplu, de la -1 mm la +1 mm, cu un interval de 0,2 mm) și observați care poziție are cele mai puține bavuri. Pentru plăcile subțiri, se recomandă de obicei utilizarea defocalizării negative (adică focalizarea este sub suprafața plăcii, la o distanță de aproximativ 1/3 până la 1/2 din grosimea plăcii), care poate forma o tăietură mai largă și poate facilita suflarea descendentă a zgurii de către fluxul de gaz.

2. Gaz auxiliar

Tipul și puritatea gazului:

• Tăierea oțelului carbon: Necesită utilizarea oxigenului. Oxigenul participă la reacția de ardere, furnizând energie suplimentară și formând oxid de fier cu punct de topire scăzut, care este ușor îndepărtat de fluxul de gaz. Dacă se utilizează aer sau azot, se va produce o cantitate mare de bavuri negre de zgură.
• Tăierea oțelului inoxidabil, a aliajelor de aluminiu: Trebuie utilizat azot de înaltă puritate. Rolul azotului este de a elimina metalul topit și de a preveni oxidarea. Dacă puritatea azotului este insuficientă (se recomandă a fi peste 99,9%) sau presiunea este prea mică, se vor forma bavuri la baza materialului din cauza oxidării și a răcirii insuficiente.

Presiunea gazului:

• Presiune prea mică: Imposibilitatea de a sufla eficient zgura, ceea ce duce la acumularea de bavuri la fund.
• Presiune prea mare: Pentru plăcile subțiri, presiunea excesivă poate crea vârtejuri la tăietură, slăbind efectul de suflare a zgurii și putând cauza suprafețe tăiate rugoase și chiar bulgări topiți dificil de îndepărtat.

Soluţie:Consultați parametrii recomandați de producătorul echipamentului în funcție de tipul și grosimea materialului și efectuați ajustările fine în consecință. De exemplu, la tăierea oțelului carbon de 1 mm, presiunea oxigenului este de obicei între 0,8-1,2 bari.

3. Viteza de tăiere și puterea laserului

• Aceste două trebuie să se potrivească perfect.
• Viteză prea mare: Input de energie insuficient, materialul nu este complet topit și tăiat, lăsând bavuri continue, lipicioase, în partea de jos.
• Viteză prea mică: Consum excesiv de energie, care provoacă topirea excesivă a materialului, rezultând o suprafață de tăiere rugoasă și chiar formarea de bulgări topiți dificil de îndepărtat.
• Neconcordanță de putere: O putere prea mică este echivalentă cu o viteză prea mare, iar o putere prea mare este echivalentă cu o viteză prea mică.

Soluţie:

• Efectuați testarea parametrilor: Fixați alți parametri și ajustați viteza și puterea de tăiere pentru a găsi cea mai bună combinație „viteză-putere”. Starea ideală de tăiere este un model asemănător unei flori care se împrăștie uniform în jos.

Pasul 2: Verificarea stării hardware-ului și echipamentelor

Dacă ajustările parametrilor sunt ineficiente, este necesar să se verifice echipamentul în sine.

1. Duză

• Alegerea duzei: Utilizarea unei duze cu un diametru prea mare (cum ar fi φ2.0 sau mai mare) nu este favorabilă concentrării fluxului de gaz. Pentru plăcile subțiri, se recomandă utilizarea unei duze cu diametru mic (cum ar fi φ1.0 sau φ1.5), care poate genera un flux de gaz cu viteză mai mare și poate avea un efect mai bun de suflare a zgurii.
• Starea duzei: Verificați dacă există stropi de zgură, uzură sau deformare la deschiderea duzei. O duză deteriorată va perturba concentricitatea și stabilitatea fluxului de gaz și trebuie înlocuită în timp util.
• Înălțimea duzei: Distanța dintre duză și suprafața plăcii (de obicei 0,5-1,5 mm) este foarte importantă. O înălțime prea mare va face ca fluxul de gaz să se disperseze, iar efectul de suflare a zgurii va fi slab; o înălțime prea mică va intra ușor în coliziune cu placa și va deteriora duza.

2.Lentile optice

• Curățenie: Dacă oglinda de protecție și oglinda de focalizare sunt contaminate, aceasta va reduce puterea laserului, rezultând o scădere a capacității de tăiere și formarea de bavuri. Curățați periodic oglinzile cu etanol anhidru și hârtie pentru lentile.
• Calitate: Verificați dacă există deteriorări microscopice sau uzură a stratului de acoperire al oglinzilor, care ar putea să nu fie vizibil cu ochiul liber. Înlocuiți-le dacă este necesar.

3. Fascicul laser

• Concentricitatea fasciculului: Centrul orificiului duzei trebuie să fie exact aliniat cu centrul fasciculului laser. Dacă nu sunt concentrice, se vor produce tăieturi asimetrice, cu o parte netedă și cealaltă parte cu bavuri.
• Metoda de calibrare: Lipiți un strat de bandă adezivă pe partea din față a duzei, emiteți un impuls și observați dacă orificiul este în centrul duzei. Dacă este descentrat, calibrarea trebuie efectuată conform manualului echipamentului.
• Stabilitatea echipamentului: Verificați dacă există vibrații mecanice sau slăbiciuni în echipament, deoarece acestea pot afecta stabilitatea tăieturii.

Pasul 3: Materiale și alți factori

Materialul în sine

• Calitatea suprafeței: Uleiul, rugina și straturile de acoperire de pe suprafața tablei pot crește dificultatea tăierii și pot provoca bavuri. Curățați tabla înainte de tăiere.
• Tipul de material: Diferite mărci și loturi de materiale au compoziții de aliaje și tratamente de suprafață diferite, ceea ce poate afecta performanța de tăiere. Dacă nu puteți tăia bine și în mod constant, încercați un alt lot sau o altă marcă de material.
• Grosimea materialului: Verificați dacă puterea laserului este suficientă pentru a tăia grosimea dorită. O putere insuficientă va duce direct la tăiere incompletă și la apariția bavurilor.

Rezumat și listă de verificare pentru depanare rapidă

Când întâmpinați probleme cu bavurile, urmați această secvență pentru depanare rapidă:

1. Mai întâi, verificați benzina!

• Pentru tăierea oțelului carbon: Folosiți oxigen și verificați dacă presiunea este suficientă.
• Pentru tăierea oțelului inoxidabil/aluminiului: Folosiți azot de înaltă puritate și verificați puritatea și presiunea.

2. Apoi, reglați focalizarea!

• Efectuați un test de focalizare pentru a găsi poziția optimă de focalizare. Pentru plăcile subțiri, încercați defocalizarea negativă.

3. Apoi, optimizează viteza și puterea!

• Efectuați teste de parametri pentru a găsi combinația „viteză-putere” fără bavuri.

4. După aceea, verificați duza și calea optică!

• Înlocuiți o duză cu diametru mic care arată și se simte bine.
• Verificați și curățați oglinzile.
• Calibrați concentricitatea duzei și a fasciculului laser.

5. În cele din urmă, luați în considerare aspectele materiale!

• Curățați suprafața foii sau încercați o altă foaie pentru testare.

Urmând acest proces sistematic de depanare, majoritatea problemelor de bavură la tăierea cu laser a plăcilor subțiri pot fi rezolvate eficient.