Probleme care pot apărea la tăierea plăcilor cu laser

În tăierea cu laser, există probleme precum depuneri în partea de jos a piesei de prelucrat, pliuri la capătul inferior al suprafeței de tăiere, arderea excesivă a unghiurilor drepte/colțurilor ascuțite și suprafața de tăiere rugoasă. Următoarele vor sorta sistematic cauzele și soluțiile acestor probleme.

Prezentare generală a depanării problemelor principale

Problema 1: spumă pe fundul piesei de prelucrat (zgură suspendată)

Analiza cauzei: după ce laserul topește materialul, acesta nu reușește să fie îndepărtat la timp și complet de partea inferioară a inciziei de gazul auxiliar, condensându-se și formând zgură suspendată. Aceasta este, în esență, o chestiune de echilibru energetic și gazos.

Soluţie:

1. Optimizați parametrii gazului:

• Presiune; Pentru oțel inoxidabil, aliaj de aluminiu etc., atunci când se utilizează azot ca gaz auxiliar de înaltă puritate, presiunea trebuie să fie suficient de mare (de exemplu, 1,6 MPa sau mai mult) pentru a obține tăiere fără oxidare și a îndepărta zgura prin suflare. Când se utilizează oxigen pentru oțelul carbon, presiunea trebuie să fie moderată, prea mare va intensifica reacția și va forma zgură grosieră.
• Puritate și tip: pentru a asigura puritatea gazului (în special azotul necesită mai mult de 99,9%), puritatea oxigenului trebuie să fie, de asemenea, mai mare de 99,5%.

2. Calibrarea focalizării fasciculului:

• Abaterea poziției de focalizare este cea mai frecventă cauză. Efectuați o calibrare a focalizării și încercați să reglați fin poziția de focalizare în sus și în jos. În general, o ușoară scădere a focalizării (adânc în interiorul materialului) ajută la îmbunătățirea calității tăierii inferioare.

3. Reglați puterea și viteza

• O viteză prea mare sau o putere prea mică vor duce la tăiere, formarea de zgură suspendată moale; o viteză prea mică sau o putere prea mare vor duce la topire excesivă, formarea de zgură suspendată dură și fragilă. Este necesar să se găsească cea mai bună combinație putere-viteză care să corespundă grosimii tablei.

4. Verificați și înlocuiți duza:

• Utilizarea duzelor deteriorate, deformate sau nepotrivite poate perturba fluxul de aer. Verificați dacă orificiul central al duzei este rotunjit și selectați duza cu diametrul corespunzător în funcție de grosimea plăcii (de obicei, diametru mare pentru placa groasă și diametru mic pentru placa subțire).

Problema 2: Tăiați pliurile inferioare (dungi/overburn)

Analiza motivului: Acesta este un fenomen tipic de supra-ardere. Din cauza aportului excesiv de căldură, materialul se topește excesiv sau chiar se vaporizează, formând dungi aspre, asemănătoare cutelor, în jumătatea inferioară a secțiunii de tăiere.

Soluţie:

• Reglare principală: Creșteți viteza de tăiere. Viteza prea mică este principalul motiv, îmbunătățirea vitezei poate reduce efectul laserului în unitatea de suprafață a rolului de timp, pentru a evita acumularea de căldură.
• Reduceți puterea laserului. Dacă viteza nu mai poate fi crescută sau dacă ridicarea duce la o tăiere, puterea trebuie redusă corespunzător pentru a reduce aportul total de căldură.
• Ajustați poziția de focalizare. Încercați să coborâți puțin poziția de focalizare pentru a concentra energia mai mult și a reduce zona afectată de căldură.
• Verificați și reduceți presiunea gazului auxiliar. Mai ales când se utilizează oxigen la tăierea oțelului carbon, o presiune prea mare a oxigenului va agrava reacția de oxidare, ca un „ameliorator de ardere”, și va genera căldură excesivă. Reducerea corectă a presiunii aerului poate avea efecte neașteptate.

Problema 3: Ardere în unghi drept/ascuțită

Analiza motivului: Viteza capului de tăiere cu laser este stabilă atunci când se deplasează în linie dreaptă, dar când se taie într-un unghi drept sau ascuțit, trebuie să decelereze, să se rotească și să accelereze din nou. Scăderea vitezei la colț face ca timpul de staționare al laserului să crească, iar căldura se acumulează brusc, ablatând astfel colțul ascuțit.

Soluţie:

1. Folosește tranziția cu colțuri rotunjite (cea mai eficientă metodă):

• În etapa de proiectare a desenului, colțul ascuțit este schimbat într-un colț mic rotunjit (colțul R). Chiar și o mică rază de așchiere cu o rază de 0,5 mm poate face ca tranziția capului de tăiere să fie lină, evitând schimbările drastice de viteză și prevenind eficient arderea excesivă.

2. Folosiți funcția de procesare a colțurilor (funcția de colț luminos):

• Sistemele moderne de tăiere cu laser sunt dotate cu o funcție de „control al puterii la colț” sau „colț strălucitor”. Această funcție poate:
• Când este detectat un colț, puterea laserului este redusă automat.
• Sau folosiți tăierea segmentată, opriți scurt laserul la colț și tăiați în două segmente.
• Consultați manualul sistemului de operare al dispozitivului pentru a activa și depana această funcție.

3. Reduceți viteza de tăiere la colț:

• În tabelul parametrilor de proces, viteza de tăiere a colțului este setată separat pentru a fi mai mică decât viteza liniară, dar acest lucru trebuie utilizat împreună cu reducerea puterii.

Problema 4: suprafață de tăiere rugoasă (fibră verticală)

Analiza motivului: suprafața de tăiere apare evidentă, nu prezintă dungi verticale netede, de obicei din cauza instabilității energetice sau a nepotrivirii parametrilor, ceea ce duce la o stare de topire inegală a materialului.

Soluţie:

• Asigurați-vă că poziția de focalizare este precisă și stabilă: Acesta este factorul cel mai important pentru a obține o suprafață de tăiere netedă. O mică modificare a focalizării va duce la o diferență uriașă a liniilor secțiunii transversale. Curățați și calibrați lentila de focalizare pentru a vă asigura că focalizarea este stabilă.
• Folosiți gaz auxiliar de înaltă puritate: Impuritățile din gaz pot interfera cu procesul de curgere și răcire a metalului topit, rezultând secțiuni rugoase.
• Optimizați viteza de tăiere: O viteză instabilă sau o setare necorespunzătoare va face ca metalul topit să formeze dungi neuniforme în timpul procesului de răcire. Găsiți o viteză stabilă care produce așchii continue și netede.

Verificarea stabilității echipamentului:

• Este șina de ghidare netedă? Vibrațiile echipamentului se vor reflecta direct pe suprafața de tăiere.
• Duza este coaxială cu fasciculul? Fluxul de aer pe axe diferite poate cauza asimetrie și rugozitate a secțiunii.
• Lentilele optice sunt curate sau deteriorate? Lentilele contaminate pot împrăștia energia laserului, rezultând tăieturi slabe și secțiuni rugoase.

Listă de verificare generală a fundației

Înainte de a efectua orice ajustări fine ale parametrilor, asigurați-vă că efectuați următoarele verificări de bază:

1. Lentilă optică:Verificați dacă lentila de focalizare și lentila de protecție sunt curate, fără murdărie, pete de apă sau deteriorate.

2. Alinierea duzei:Asigurați-vă că fasciculul laser trece perfect din centrul duzei.

3. Gaz și circuit de gaz:confirmați că nu există scurgeri în circuitul de gaz și că tipul și puritatea gazului sunt corecte.

4. material:pentru a vă asigura că suprafața plăcii este curată, fără strat de oxid, ulei și material uniform.

Rezumat și recomandări

Tăierea cu laser este un proces precis cu sinergie multi-parametrică. Cheia rezolvării problemei este „schimbarea unei singure variabile odată” și păstrarea evidențelor pentru a identifica cauza principală a problemei.