Cum se rezolvă problema perforării plăcilor groase cu reziduuri care afectează tăierea

La tăierea cu laser a plăcilor groase, reziduurile (zgura) generate de perforare afectează calitatea tăierii, fiind o problemă frecventă, dar optimizabilă. Aceste reziduuri sunt de obicei cauzate de un control necorespunzător al energiei în timpul procesului de perforare, de nepotrivirea parametrilor gazului sau de parametri de proces nerezonabili. Următoarele sunt soluțiile de sistem și recomandările de optimizare:

optimizarea procesului de perforare

1. Utilizarea perforării progresive (perforare stratificată)

• Pentru plăci groase (de exemplu, > 15 mm), evitați utilizarea unei perforări unice cu putere maximă și utilizați o incrementare treptată a puterii sau o perforare segmentată pentru a pătrunde treptat în material și a reduce stropirea de zgură.
• Metodă de operare: Setați parametrul „perforare segmentată” în software-ul de tăiere, preîncălziți mai întâi cu o putere mai mică, apoi creșteți treptat puterea de penetrare.

2. Ajustați parametrii de perforare

• Reduceți puterea de vârf și prelungiți timpul de perforare:reduce stropirea cu material topit cauzată de exploziile instantanee de energie.
• Creșteți frecvența de perforare (ciclul de funcționare):controlează ritmul de ieșire a energiei impulsurilor laser pentru a evita topirea excesivă.
• Exemplu de referință pentru parametri (folosind ca exemplu oțel carbon de 20 mm):
• Putere: 1000-1500W (ajustată în funcție de capacitatea echipamentului)
• Timp de perforare: 1,5-3 secunde
• Frecvența impulsurilor: 200-500Hz
• Presiunea gazului auxiliar: reglare fazată (vezi mai jos)

Controlul gazului auxiliar

1. Optimizarea tipului de gaz și a presiunii

• Oțel carbon: Oxigenul (O₂) este utilizat ca gaz auxiliar, dar presiunea trebuie controlată. În etapa de perforare, se poate utiliza mai întâi o presiune mai mică (0,5-1 bar), iar apoi presiunea de tăiere poate fi comutată la presiune înaltă (1,5-2,5 bar) după penetrare pentru a evita reacția excesivă a oxigenului și producerea unei cantități mari de zgură.
• Oțel inoxidabil/oțel aliat: utilizați azot (N₂) sau aer, utilizați presiune medie și joasă (6-10 bar) pentru perforare și treceți la tăiere de înaltă presiune cu azot de înaltă puritate după penetrare.

2. Întârziere la alimentarea cu gaz și oprire anticipată

• Schimbați gazul înainte de finalizarea perforării: comutați la parametrii gazului pentru tăiere atunci când penetrarea este pe cale să fie finalizată, pentru a ajuta la eliminarea zgurii din gaură.
• Măriți timpul de pre-suflare a gazului: suflați cu 0,5-1 secundă înainte de perforare pentru a curăța zona găurii și a răci materialul din jur.

Poziția focalizării și reglarea duzei

1. Poziția de focalizare

• La perforare, utilizați o defocalizare relativ negativă (focalizarea este sub suprafața plăcii) pentru a mări diafragma și a facilita descărcarea zgurii. De exemplu, un oțel carbon de 20 mm poate seta punctul focal la 3-5 mm sub suprafață.
• După penetrare, reglați focalizarea în cea mai bună poziție în funcție de cerințele de tăiere.

2. Selectarea și înălțimea duzei

• Folosiți duze cu diametru mai mare (cum ar fi φ2.0-φ3.0 mm) pentru a îmbunătăți acoperirea cu gaz și a promova evacuarea zgurii.
• Asigurați-vă că înălțimea duzei este moderată (de obicei 1,0-2,0 mm) pentru a evita difuzia gazului cauzată de înălțimea prea mare și deteriorarea prin pulverizare catodică cauzată de înălțimea prea mică.

Calea procesului și abilități de programare

1. Orificiu de plumb pre-găurit

• Pentru plăcile cu grosime ultra-mare (de exemplu, > 30 mm), se pot găuri mai întâi mecanic găuri pilot cu diametru mic, iar apoi se poate începe tăierea cu laser de la găurile pilot pentru a evita perforarea directă.

2. Setați offset-ul punctului de perforație

• La programare, faceți ca punctul de perforare să devieze de la linia de contur reală cu 1-2 mm, apoi deplasați-l de la punctul de decalaj la linia de contur în timpul tăierii pentru a evita zona de acumulare a reziduurilor.

3. Optimizarea traseului de tăiere

• Perforațiile spiralate sau punctele de pornire pentru tăiere circulară sunt utilizate pentru a răspândi zgura în zona netăiată.

Inspecția echipamentelor și a întreținerii

1. Starea laserului

• Verificați dacă puterea de ieșire este stabilă, asigurați-vă că lentila/oglinda de protecție este curată și evitați perforarea insuficientă cauzată de atenuarea energiei.

2. Puritatea și debitul gazului

• Asigurați puritatea gazului (în special azot/oxigen) și verificați periodic dacă traseul de gaz este blocat sau prezintă scurgeri.

3. Duza este aliniată cu componenta optică.

• Calibrați periodic concentricitatea duzei și a fasciculului laser pentru a asigura simetria fluxului de gaz.

Materiale și factori de mediu

1. Tratarea suprafeței plăcii

• Curățați stratul de rugină, pata de ulei sau stratul de acoperire de pe suprafața plăcii înainte de tăiere pentru a reduce participarea impurităților la reacție.

2. Planeitatea plăcii

• Asigurați-vă că placa este plată și evitați golurile care cauzează scurgeri de gaze și reflexia energiei.

Recomandare pentru procesul de depanare a parametrilor

1. Mai întâi, fixați ceilalți parametri, ajustați treptat timpul și puterea de perforare, observați cantitatea de zgură generată și găsiți punctul de echilibru.

2. Înregistrarea parametrilor de optimizare și stabilirea bazei de date a procesului pentru diferite materiale/grosimi.

3. Testare și verificare: se efectuează mai multe teste de perforare pe materialul rezidual pentru a confirma că zgura este redusă înainte de tăierea formală.

Rezumat: Verificare rapidă a punctelor cheie

Prin ajustarea complexă de mai sus, reziduurile de perforare a plăcii groase pot fi reduse semnificativ, iar calitatea și eficiența tăierii pot fi îmbunătățite. Dacă problema persistă, se recomandă contactarea producătorului echipamentului pentru testarea hardware-ului sau asistență în proces.