В процессе эксплуатации лазерного станка неизбежно возникают проблемы, как же их решить? Рассмотрим следующие 7 вопросов. Сталкивались ли вы с ними в процессе работы?
1. Техника резки с помощью перфоратора. Любая технология термической резки, за исключением нескольких случаев, когда она начинается с края платы, обычно требует небольшого отверстия в плате. Перед использованием станка для лазерной штамповки сначала проделывается отверстие с помощью перфоратора, а затем лазер используется для резки небольших отверстий. Существует два основных способа прорезания отверстий лазерным резаком без использования перфоратора:
Перфорация методом дробеструйной обработки – материал облучается непрерывным лазером, образуя в центре кратер, который затем быстро сплавляется и удаляется потоком кислорода, соосным с лазерным лучом. Как правило, размер отверстия зависит от толщины листа. Средний диаметр отверстия, образованного дробеструйной обработкой, составляет половину толщины листа. Поэтому диаметр отверстия, образованного дробеструйной обработкой более толстого листа, будет больше, чем у круглого отверстия, что не подходит для деталей с высокими требованиями к точности обработки. Это просто брак. Кроме того, поскольку давление кислорода в окружающей среде, используемое предприятием, такое же, как при резке, разбрызгивание оказывает большее воздействие.
Импульсная перфорация – это технология, использующая импульсный лазер пиковой мощности для расплавления или испарения небольшого количества материала. В качестве вспомогательного газа часто используется воздух или азот для уменьшения расширения отверстий, вызванного экзотермическим окислением. Давление газа во время резки ниже, чем давление кислорода. Каждый импульс лазера создает лишь небольшую струю частиц, постепенно увеличивающуюся в глубину, поэтому необходимо перфорировать толстую пластину за несколько секунд. После завершения перфорации используется кислород вместо вспомогательного газа. Такой диаметр перфорации оказывает меньшее влияние, но качество перфорации превосходит перфорацию при дробеструйной обработке. Лазер, используемый для лазерной резки, должен обладать не только высокой выходной мощностью, но и временными и пространственными характеристиками луча, поэтому обычный CO2-лазер с поперечным потоком не может соответствовать требованиям лазерной резки. Кроме того, необходима более надежная система управления газовым трактом для реализации различных типов газа, переключения давления газа и контроля времени перфорации.
Для получения высококачественной резки необходимо уделить внимание переходу от импульсной пробивки при неподвижной заготовке к непрерывной резке с постоянной скоростью. Теоретически, обычно можно изменять технические условия резки в зоне ускорения предприятия, такие как фокусное расстояние, положение сопла, давление газа и т. д., но на практике изменить более одного из этих параметров невозможно из-за слишком короткого времени работы. В промышленном производстве возможно изменение средней мощности лазера путем изменения ширины импульса, частоты импульсов и частоты импульсов. Анализ результатов реальных исследований показывает, что третий метод дает наилучший эффект.
2. Анализ деформации при обработке отверстий под замочную скважину. Это связано с тем, что китайские станки (только мощные лазерные станки) не используют дробеструйную перфорацию при обработке отверстий под замочную скважину, а применяют импульсную перфорацию (мягкую пробивку), что приводит к слишком сильной концентрации лазерной энергии в небольшой области и выжиганию необрабатываемых участков. Это вызывает деформацию отверстий и влияет на качество продукции и обрабатываемых изделий. В настоящее время в процессе обработки для решения этой проблемы следует заменить импульсную (мягкую) перфорацию на дробеструйную (обычную). Для маломощных лазерных станков ситуация обратная: при обработке отверстий следует использовать различные методы импульсной перфорации для достижения лучшего качества поверхности.
3. Решение проблемы образования заусенцев при лазерной резке низкоуглеродистой стали. На основе базового принципа работы CO2-лазера и методики проектирования можно сделать вывод, что основными причинами образования заусенцев на заготовке являются следующие: неправильное положение лазерного фокуса (необходимо провести проверку положения фокуса и своевременно отрегулировать смещение); недостаточная мощность лазера (необходимо проверить работоспособность лазерного генератора, если нет, то проверить правильность работы кнопок системы управления лазерной технологией); слишком низкая линейная скорость резки (необходимо увеличить скорость в процессе работы); недостаточная чистота газа для резки (необходимо разработать экономичный и высококачественный газ для управления условиями резки); смещение фокуса лазера (необходимо провести проверку положения фокуса и постоянно корректировать смещение); при длительной работе станка необходимо выключать и перезапускать его.
4. Анализ образования заусенцев при лазерной резке нержавеющей стали и алюминиево-цинковых пластин. При возникновении этих ситуаций в первую очередь необходимо учитывать факторы образования заусенцев при резке низкоуглеродистой стали, но простое увеличение скорости резки неизбежно, поскольку увеличение скорости может привести к тому, что резка пластины не будет производиться должным образом. Эта ситуация особенно важна при обработке алюминиево-цинковых пластин. В это время следует рассмотреть вопрос о необходимости замены сопла, нестабильном движении направляющей и других факторах, требующих решения.
Анализ показывает, что неполная резка лазером приводит к следующим основным причинам нестабильности, влияющей на качество обработки: несоответствие выбора сопла лазерной головки и толщины обрабатываемой пластины; слишком высокая скорость лазерной резки, требующая снижения скорости с помощью возможностей управления операционной системой; недопустимое срабатывание сопла, приводящее к слишком большой ошибке позиционирования лазера, требующее повторного запуска для проверки данных о срабатывании сопла, особенно при резке алюминия.
6. Ненормальная обработка низкоуглеродистой стали с помощью искрового разряда может повлиять на качество обработки поверхности детали. Если другие параметры в норме, следует рассмотреть следующие условия: сопло лазерной головки вышло из строя. Своевременно замените сопло. В случае отсутствия нового сопла следует увеличить давление газа в рабочей среде для обеспечения надлежащего управления процессом резки; резьба между соплом и лазерной головкой ослаблена. В этом случае следует немедленно приостановить резку, проверить работоспособность соединения лазерной головки и восстановить резьбу.
7. Для защиты линзы от образования водяного тумана в процессе лазерной резки необходим вспомогательный газ! В нашей стране обычно используются кислород и азот. Конечно, чем выше чистота газа, тем лучше будет качество резки. Многие клиенты хотят сэкономить на резке с использованием воздуха, но при этом линза постоянно запотевает в процессе резки, что значительно ухудшает качество. Почему?
Прежде всего, давайте разберемся в роли вспомогательного газа: 1. Для удаления остатков и достижения наилучшего эффекта резки. 2. Использование газа для удаления расплавленного металла.
Дата публикации: 28 февраля 2023 г.
