Motive pentru încălzirea duzei capului de tăiere în timpul tăierii cu laser

Febra duzei capului de tăiere cu laser poate fi gravă, chiar roșie arzătoare, de obicei nu este o singură cauză, ci rezultatul unei varietăți de factori. În continuare, vom explica în detaliu motivele principale, motivele secundare și soluțiile.

Motivul principal

Acestea sunt cele mai directe și frecvente probleme care cauzează supraîncălzirea duzei.

1. Plasmă/căldură reflectată

• Mecanismul de generare:Când fasciculul laser este focalizat pe suprafața materialului metalic, acesta va topi instantaneu sau chiar vaporiza metalul. Un gaz auxiliar, cum ar fi oxigenul sau azotul, este suflat către această regiune de temperatură ridicată. Dacă densitatea energiei este prea mare sau parametrii gazului sunt nepotriviți, metalul vaporizat și gazul în sine vor fi ionizate pentru a forma un nor de plasmă la temperatură înaltă (un grup de gaze neutre din punct de vedere electric cu temperatură extrem de ridicată).
• Procesul de transfer de căldură:Această plasmă nu numai că va absorbi și împrăștia energia laserului, reducând eficiența tăierii, dar se va și întoarce în sus, în interiorul duzei. Cantitatea imensă de căldură transportată de plasmă va fi transferată direct către peretele interior de cupru al duzei, provocând o creștere bruscă a temperaturii acesteia, chiar și arderea roșie și topirea.

2. Defecțiune a sistemului de răcire

Capetele moderne de tăiere cu laser de înaltă performanță sunt proiectate cu canale răcite cu apă în interior, care sunt special utilizate pentru a elimina căldura absorbită de duze, scaunele de protecție ale oglinzilor și alte componente.

Întrebări frecvente:

• Debit insuficient de apă de răcire:defectarea pompei de apă de răcire, îndoirea conductei de apă, înfundarea filtrului etc.
• Temperatura apei de răcire este prea ridicată:Efectul de răcire al răcitorului de lichid nu este bun sau selecția este prea mică.
• Blocarea sau scurgerea circuitului de apă de răcire:calcarul intern sau impuritățile blochează canalul de curgere.
• Sistemul de răcire nu este pornit:uitați să porniți răcitorul înainte de a porni laserul.

Cauze secundare și alte cauze

Aceste cauze, deși mai puțin directe decât cele două de mai sus, pot exacerba febra sau pot cauza probleme individual.

3. Contaminarelegături deteriorate sau deterioratense-uri

• Dacă oglinda de focalizare sau oglinda de protecție este contaminată (ulei, praf) sau deteriorată, transmitanța luminii și capacitatea de focalizare vor scădea.
• O parte din energia laserului este absorbită de lentilă și transformată în căldură. Această căldură este transferată la baza oglinzii, care la rândul ei încălzește aerul din jur și baza duzei.
• În cazuri grave, temperatura excesivă a lentilei poate provoca explozia.

4. Setarea necorespunzătoare a parametrilor de proces

• Tipul și presiunea gazului:
• Când se folosește oxigen pentru tăierea oțelului carbon, aceasta este o reacție exotermă care generează multă căldură. Dacă presiunea gazului nu este adecvată, este mai ușor să se formeze o plasmă puternică.
• Când se utilizează azot pentru tăierea oțelului inoxidabil, dacă presiunea aerului este prea mică pentru a îndepărta topitura la timp, zgura va stropi în sus, va adera la peretele interior al duzei și va continua să o încălzească; dacă presiunea aerului este prea mare, poate provoca tulburări ale fluxului de aer, ceea ce duce la formarea plasmei.
• Viteză de tăiere:Viteza este prea mică, laserul rămâne în aceeași poziție prea mult timp, iar căldura se acumulează prea mult, ceea ce duce la generarea ușoară de plasmă și arderea duzei. Dacă viteza este prea mare, este posibil ca laserul să nu taie, rezultând o lumină reflectată sporită.
• Putere laser:Când puterea este prea mare și alți parametri (cum ar fi viteza și presiunea aerului) nu se potrivesc, energia este excesivă și plasma este generată cu ușurință.
• Poziția focalizării:Poziția incorectă a focalizării va afecta densitatea energiei și forma tăieturii, afectând astfel descărcarea topiturii și formarea plasmei.

5. Problema duzei în sine

• Nepotrivire de model:Deschiderea duzei nu se potrivește cu grosimea plăcii tăiate și cu presiunea gazului. De exemplu, tăierea fină cu o duză cu deschidere mare poate cauza divergența fluxului de aer, iar efectul de protecție este slab.
• Calitate slabă/deteriorare:Orificiul central al duzei nu este rotund, există bavuri, iar peretele interior nu este neted, ceea ce va cauza un flux de aer instabil și va forma cu ușurință curenți turbionari, ceea ce nu este propice disipării căldurii și suflării zgurii. O ușoară deformare a duzei după coliziunea cu placa poate cauza, de asemenea, această problemă.
• Instalare necorespunzătoare:Duza nu este strânsă sau inelul de etanșare este deteriorat, provocând scurgeri de gaz și distrugând protecția stabilă a perdelei de gaz.

6. Mediul extern și coliziunile

• Reflectivitatea suprafeței plăcii este prea mare:La tăierea materialelor cu reflexii ridicate, cum ar fi aluminiul și cuprul, o cantitate mare de energie laser este reflectată înapoi în interiorul capului de tăiere și absorbită de duză și de scaunul oglinzii.
• Coliziune:Capul de tăiere se ciocnește de placa sau de fixare, provocând deformarea duzei și deplasarea pieselor interne, distrugând coaxialitatea și etanșarea originală a luminii, gazului și căii de apă.

Rezumat și listă de verificare a soluțiilor

Când apare o problemă de încălzire a duzei, se recomandă verificarea în următoarea ordine:

1. Opriți imediat mașina pentru inspecție:pentru a preveni deteriorarea ulterioară a echipamentului.

2. Verificați sistemul de răcire (prioritate maximă):

• Confirmați că răcitorul de lichid este pornit și funcționează normal.
• Verificați dacă debitul și presiunea apei de răcire îndeplinesc cerințele echipamentului.
• Atingeți țevile de admisie și evacuare și simțiți diferența de temperatură. Dacă diferența de temperatură este mică, înseamnă că eficiența schimbului de căldură este scăzută sau debitul este insuficient.
• Verificați calitatea apei pentru a vă asigura că nu există impurități.

3. Verificați și înlocuiți componentele optice:

• Scoateți lentila de protecție și verificați dacă prezintă contaminare, arsuri sau crăpături. Păstrați întotdeauna lentilele curate.
• Verificați dacă oglinda de focalizare este în stare bună.

4. Verificați și înlocuiți duza:

• Verificați dacă deschiderea duzei utilizate în prezent este potrivită pentru sarcina de tăiere în curs.
• Verificați dacă orificiul interior al duzei este neted și rotund și dacă există vreo deteriorare sau blocare din cauza topirii. Înlocuiți duza cu una nouă, de înaltă calitate.

5. Optimizarea parametrilor procesului de tăiere:

• Consultați furnizorul echipamentului sau un inginer de proces cu experiență pentru a recalibra puterea laserului, viteza de tăiere, tipul și presiunea gazului, poziția focalizării etc., în funcție de tipul și grosimea materialului. Acesta este elementul central al rezolvării problemei supraîncălzirii plasmei.

6. Verificați coaxialitatea și instalarea:

• Folosiți testerul de aliniere pentru a verifica dacă coaxialitatea laserului, duzei și gazului este corectă.
• Asigurați-vă că duza este instalată și strânsă corect și că inelul de etanșare este intact.

7. Observați procesul de tăiere:

• Din motive de siguranță, observați scânteile în timpul tăierii. O scânteie normală ar trebui să fie descendentă și inversă. Dacă scânteia stropește în sus, diverge sau este prea grosieră și puternică, de obicei înseamnă că parametrii nu sunt corecți și se generează o cantitate mare de plasmă.

Printr-o investigație sistematică, marea majoritate a problemelor de încălzire a duzelor pot fi rezolvate eficient. Dacă pașii de mai sus nu pot fi rezolvați, este posibil să existe o problemă mecanică sau optică mai gravă în interiorul capului de tăiere și este necesar să contactați producătorul echipamentului pentru întreținere profesională.