В чём причина прилипания шлака и засорения сопла во время лазерной резки?

Засорение сопла шлаком при лазерной резке — распространённая проблема, обычно вызванная сочетанием многих факторов. Ниже приведены основные причины и систематический анализ:

Анализ основных причин

1. Проблема с дополнительным газом

• Недостаточное давление воздуха: Давление газа недостаточно для эффективного удаления шлака, в результате чего шлак разбрызгивается вверх и прилипает к внутренней стенке сопла.
• Некачественный/неправильный газ: При резке нержавеющей стали или алюминия сжатым воздухом, содержащим влагу или примеси, легко происходит окислительная реакция и образование вязкого шлака. При резке углеродистой стали кислород не используется (обеспечение горения), а при резке нержавеющей стали/алюминия не используется азот высокой чистоты (защита от окисления).
• Поток газа нестабилен: в системе газоснабжения есть утечка, трубопровод слишком длинный или выходит из строя регулирующий клапан давления газа.

2. Параметры материала и процесса не совпадают.

Материальные вопросы:

• Поверхность покрыта налетом, ржавчиной или жиром.
• Неравномерный состав материала (например, высокое содержание кремния в алюминиевых сплавах).
• Толщина пластины слишком велика и превышает допустимые параметры оборудования.

Неправильная настройка параметров:

• Слишком низкая мощность/слишком низкая скорость: недостаточный подвод энергии, неполное испарение материала, образование вязкого шлака.
• Смещение положения фокуса: Фокусировка расположена слишком высоко или слишком низко, что приводит к недостаточной плотности энергии и некачественной резке.
• Неправильные параметры перфорации: сильное разбрызгивание шлака во время перфорации, не применяется прогрессивная перфорация или защита с задержкой.

3. Состояние оборудования и форсунок

• Повреждение или износ сопла: отверстие сопла увеличивается, деформируется или внутренняя стенка становится шероховатой, что приводит к нарушению воздушного потока.
• Неправильное расстояние между соплом и пластиной: расстояние слишком велико (диффузия газа) или слишком мало (легко столкновение и разбрызгивание шлака).
• Загрязнение оптической системы: загрязнение фокусирующей линзой приводит к расходимости пучка и снижению плотности энергии.
• Сбой в системе охлаждения: лазерная головка перегревается, что влияет на качество луча и стабильность газа.

4. Экологические и производственные факторы

• Запыленность окружающей среды: плохое качество воздуха в мастерской, и пыль попадает в сопло вместе с потоком воздуха.
• Неправильная последовательность резки: непрерывная резка мелких отверстий, острых углов и других деталей, накопление тепла.

Систематическое исследование и решение

Шаг 1: Проверьте газовую систему.

• Используйте манометр, чтобы проверить, соответствует ли давление воздуха на выходе из сопла требованиям к обрабатываемому материалу (например, для резки углеродистой стали толщиной 8 мм требуется 1,2-1,5 бар).
• Проверьте чистоту источника газа: чистота азота должна быть...≥99,99 (для резки нержавеющей стали), а чистота кислорода должна быть≥99,95 (для резки углеродистой стали).
• Проверьте, не перегнута ли или не протекает ли воздушная трубка, и не нужно ли заменить фильтр.

Шаг 2: Оптимизация параметров процесса

• Отрегулируйте мощность и скорость: для пробной резки и калибровки обратитесь к таблице параметров толщины материала. Например: для резки нержавеющей стали толщиной 2 мм рекомендуемая мощность составляет 1500 Вт, скорость — 25 м/мин, а давление азота — 1,5 бар.
• Калибровка фокусировки: Используйте тестовый образец для определения оптимального положения фокуса (обычно на 1/3 толщины ниже поверхности материала).
• Оптимизированная перфорация: в толстостенной пластине используется прогрессивная перфорация, а задержка продувки составляет 0,5-1 секунду.

Шаг 3: Техническое обслуживание оборудования

• Замените насадку: проверьте, круглая ли форма отверстия насадки, рекомендуется очищать ее перед каждой сменой, а также заменять стандартную насадку каждые 40 часов.
• Очистка оптической системы: Регулярно протирайте линзы абсолютным этанолом (проверяйте ежедневно).
• Откалибруйте датчик высоты: убедитесь, что расстояние между соплом и пластиной постоянно (обычно 0,8-1,5 мм).

Шаг 4: Управление материальными ресурсами и производственными процессами

• Перед резкой очистите поверхность листа.
• При программировании добавляйте выводы, чтобы избежать искрения непосредственно внутри материала.
• Для обработки материалов с высокой отражательной способностью (таких как медь и алюминий) используйте антибликовые покрытия или специальные режущие головки.

Список профилактических мер

1. Ежедневная проверка: Давление газа, чистота линз, износ сопла.

2. Еженедельное техническое обслуживание:Очистите воздушный фильтр и откалибруйте высоту режущей головки.

3. Управление параметрами: Создать базу данных параметров материала и провести пробную проверку резки перед резкой толстолистового металла.

4. Контроль окружающей среды: В цехе установлено пылеудаляющее оборудование для поддержания стабильной температуры и влажности (температура 25°C).±5 ℃Влажность <60%).

Быстрое оказание неотложной помощи

Если произошла неловкая ситуация:

• 1. Немедленно приостановите резку и очистите сопло.
• 2. Проверьте качество разреза: если срез шероховатый и присутствует шлак, скорректируйте параметры перед продолжением.
• 3. Для очистки иглы можно использовать специальное средство в течение короткого времени; при необходимости следует заменить насадку и проверить линзу.

Благодаря проведенному выше систематическому исследованию можно решить более 90% проблем, связанных с прилипанием шлака и засорением. Ключевым моментом является поддержание стабильности оборудования, чистоты газа и согласование параметров. Рекомендуется вести учет профилактического технического обслуживания для снижения числа отказов, возникающих в источнике.