Ako tlak vzduchu ovplyvňuje reznú časť

Tlak vzduchu je jedným z kľúčových parametrov, ktoré ovplyvňujú kvalitu rezania (najmä kvalitu rezaných úsekov). Jeho vplyv nie je jeden „vysoký dobrý“ alebo „nízky dobrý“, ale „optimálny rozsah“, ktorý je potrebné presne zladiť s parametrami, ako je rýchlosť rezania, výkon/prúd atď. Vo všeobecnosti platí,Vplyv tlaku vzduchu na reznú časť sa prejavuje najmä v situácii so zavesenou troskou, drsnosti rezu, šírke štrbiny a spodnom okraji.Nasledujúce dva prípady je potrebné podrobnejšie vysvetliť:

1. Rezanie laserom (napríklad rezanie kovu s pomocou kyslíka)

Pri rezaní laserom je hlavnou úlohou plynu (ako je kyslík, dusík):

• Pomocné spaľovanie (kyslík):Exotermická reakcia s kovom, zvyšujúca sa energia.
• Odfúknutie trosky:Odfúknutie roztaveného materiálu v štrbine za účelom vytvorenia čistého rezu.
• Chráňte objektív a telo pištole:zabráňte postriekaniu a poškodeniu optických komponentov.

Účinky nízkeho tlaku vzduchu:

• Drsný rez, visiaca troska sú vážne: toto je najpriamejší výkon. Nedostatočný tlak vzduchu nedokáže účinne a včas odfúknuť roztavený kov zo dna štrbiny. Tieto roztavené kovy sa prilepia na spodok plechu a vytvoria trosku (otrepy), ktorú je ťažké odstrániť. Zároveň roztavený kov, ktorý sa nedá odfúknuť, opäť stuhne, čím sa rezná časť stane drsnou, nie hladkou a vytvoria sa pruhy.
• Pokles rýchlosti rezania: Na odstránenie trosky môže byť potrebné znížiť rýchlosť rezania, inak nebude možné rezať a ovplyvní sa efektivita výroby.
• Nemusí prerezať: v extrémnych prípadoch je tlak vzduchu príliš nízky na to, aby prefúkol roztavenú vrstvu, čo spôsobí prerušenie rezania.

Účinky vysokého tlaku vzduchu:

• Prierez vytvára vírenie a zvyšuje sa drsnosť: príliš vysoký tlak plynu vytvorí v štrbine turbulentné prúdenie namiesto stabilného laminárneho prúdenia. Táto turbulencia bude narúšať normálny tok roztaveného kovu a vytvárať pravidelný bočný vír na strane rezu, takže rez vyzerá „veľmi kvetinovo“, ale znižuje hladkosť.
• Rezná škára sa rozširuje: Vysokotlakový plyn je ekvivalentný „nafúknutiu“ laserového zaostrenia, čo má za následok, že horná a dolná časť reznej škáry je širšia ako normálne a presnosť sa znižuje.
• Spodná časť rezu je prepálená alebo má klinový tvar: plyn pod vysokým tlakom privedie na spodok platne príliš veľa tepla, čo vedie k nadmernému prepáleniu spodného materiálu, čím sa vytvorí väčší spodný okraj (aj so zaoblenými rohmi) a rez má klinový tvar so širokým vrchom a úzkym spodkom namiesto zvislej časti.
• Odpadový plyn zvyšuje náklady: zbytočný vysoký tlak priamo zvýši náklady na spotrebu plynu.

Najlepší tlak vzduchu:

• Je potrebné ho komplexne nastaviť podľa materiálu, hrúbky, rýchlosti rezania a účinnosti laseru dosky.
• Pri hrubých doskách je zvyčajne potrebný vyšší tlak vzduchu, aby sa zabezpečilo dostatok energie na odfúknutie trosky na dne.
• Pri použití kyslíka je potrebné zohľadniť aj nastavenie tlaku vzduchu v závislosti od reakcie spaľovania.

2. Plazmové rezanie

• Pri plazmovom rezaní je plyn (a voda) médiom, ktoré generuje plazmový oblúk, a je to tiež energia, ktorá odfúkne roztavený materiál a obmedzí oblúk.

Účinky nízkeho tlaku vzduchu:

• Oblúk je nestabilný a ľahko sa preruší: tlak nie je dostatočný na vytvorenie stabilného a koncentrovaného plazmového oblúka.
• Rezacia energia sa zníži a rez nie je možné prerezať: energia a rýchlosť plazmového oblúka nie sú dostatočné na efektívne roztavenie a odfúknutie materiálu, najmä pri rezaní hrubších plechov.
• Veľké zachytávanie trosky: podobne ako pri rezaní laserom, trosku nemožno účinne odstrániť, čo vedie k zvýšeniu množstva trosky zachytávajúcej sa na dne.
• Rez je „klenutý“: rez bude mať tvar V so širokým vrchom a úzkym spodkom, pretože oblúk nemá v spodnej časti dostatočnú energiu na vertikálne rezanie.

Účinky vysokého tlaku vzduchu:

• Oblúk je „fúkaný“ a energia nie je koncentrovaná: príliš vysoký tlak plynu rozfúkne plazmový oblúk príliš rozptyľujúco, čo vedie k zníženiu hustoty energie. Aj keď je rýchlosť prúdenia vzduchu veľmi vysoká, energia rezania sa môže znížiť, najmä pri hrubých plechoch.
• Zvýšené opotrebovanie elektród a trysiek: Vysoký tlak znamená vyššiu pracovnú intenzitu, čo výrazne skracuje životnosť opotrebovaných dielov (elektród, trysiek).
• Vrchná časť rezu sa roztaví a vytvorí „zvonovitý otvor“: rozbiehavý oblúk nadmerne roztaví vrchnú časť rezu a vytvorí rez v tvare obráteného V so širokým vrchom a úzkym spodkom, čo je typický znak plazmového rezania s nadmerným tlakom vzduchu.
• Hrubý rez: nestabilný oblúk povedie k hlbším drážkam a zvlneniam v rezanej časti.

Najlepší tlak vzduchu:

• Parametre odporúčané výrobcom plazmového zdroja pre konkrétny zdroj napájania, otvor trysky a typ/hrúbku plechu musia byť prísne dodržané. Požiadavky na prispôsobenie tlaku plazmového rezania sú prísnejšie.

Súhrnná porovnávacia tabuľka

Závery a odporúčania

1. Neexistuje žiadna univerzálna hodnota:Optimálna hodnota tlaku závisí od konkrétneho procesu rezania (laser/plazma), typu materiálu, hrúbky, rýchlosti rezania a ďalších parametrov procesu.

2. Skúšobným rezaním určte:Najspoľahlivejšou metódou je skúsiť rezať. Pri konštantnom výkone a rýchlosti jemne dolaďte tlak vzduchu, pozorujte zmenu reznej sekcie a nájdite hodnotu tlaku vzduchu s najmenej visiacou troskou, najhladšou sekciou a najlepšou zvislosťou rezacieho švu.

3. Venujte pozornosť celkovej zhode:Tlak vzduchu musí byť úzko zladený s rýchlosťou rezania. Zvýšenie rýchlosti si zvyčajne vyžaduje zodpovedajúce zvýšenie tlaku vzduchu, aby sa zabezpečilo včasné odfúknutie trosky.

4. Zabezpečte kvalitu zdroja plynu:Okrem tlaku je veľmi dôležitá aj čistota a suchosť plynu, najmä pri laserovom rezaní a plazmovom rezaní vysoko reflexných materiálov.

Preto, keď sa zistí, že kvalita rezanej časti je nízka, tlak vzduchu je jedným z kľúčových parametrov, ktoré je potrebné najskôr skontrolovať a upraviť.