Problémy, ktoré sa môžu vyskytnúť pri rezaní laserom dosiek

Pri rezaní laserom sa vyskytujú problémy, ako sú usadeniny na spodnej strane obrobku, záhyby na spodnom konci reznej plochy, prepálenie pravých uhlov/ostrých rohov a drsný rezný povrch. Nasledujúci text systematicky rozoberie príčiny a riešenia týchto problémov.

Prehľad riešenia základných problémov

Problém 1: pena na spodnej časti obrobku (visiaca troska)

Analýza príčin: po roztavení materiálu laserom sa materiál včas a úplne neodfúkne zo dna rezu pomocným plynom, čím sa kondenzuje a vytvára sa visiaca troska. V podstate ide o otázku energetickej a plynovej bilancie.

Riešenie:

1. Optimalizácia parametrov plynu:

• Tlak; Pri použití dusíka ako vysoko čistého pomocného plynu pri nehrdzavejúcej oceli, hliníkových zliatinách atď. musí byť tlak dostatočne vysoký (napríklad 1,6 MPa alebo viac), aby sa dosiahlo rezanie bez oxidácie a odfúknutie trosky. Pri použití kyslíka pre uhlíkovú oceľ by mal byť tlak mierny, príliš vysoký tlak zintenzívni reakciu a vytvorí hrubú trosku.
• Čistota a typ: aby sa zabezpečila čistota plynu (najmä dusík vyžaduje viac ako 99,9 %), čistota kyslíka musí byť tiež vyššia ako 99,5 %.

2. Kalibrujte zaostrenie lúča:

• Najčastejšou príčinou je odchýlka polohy zaostrenia. Vykonajte kalibráciu zaostrenia a skúste jemne doladiť polohu zaostrenia nahor a nadol. Vo všeobecnosti mierne zníženie zaostrenia (hlboko v materiáli) pomáha zlepšiť kvalitu spodného rezu.

3. Upravte výkon a rýchlosť

• Príliš vysoká rýchlosť alebo príliš nízky výkon povedie k prerezaniu a tvorbe mäkkej visiacej trosky; príliš nízka rýchlosť alebo príliš vysoký výkon povedie k pretaveniu a tvorbe tvrdej a krehkej visiacej trosky. Je potrebné nájsť najlepšiu kombináciu výkonu a rýchlosti, ktorá zodpovedá hrúbke plechu.

4. Skontrolujte a vymeňte trysku:

• Použitie poškodených, deformovaných alebo nesprávne nastavených trysiek môže narušiť prúdenie vzduchu. Skontrolujte, či je stredový otvor trysky zaoblený, a vyberte trysku s vhodným priemerom podľa hrúbky plechu (zvyčajne veľký priemer pre hrubý plech a malý priemer pre tenký plech).

Problém 2: Odstrihnite spodné záhyby (pruhy/prepálené časti)

Analýza dôvodu: Ide o typický jav nadmerného spaľovania. V dôsledku nadmerného prívodu tepla sa materiál nadmerne roztaví alebo dokonca odparí, čím sa v spodnej polovici reznej časti vytvárajú drsné, vráskavé pruhy.

Riešenie:

• Primárne nastavenie: Zvýšte rýchlosť rezania. Hlavným dôvodom je príliš nízka rýchlosť, zvýšenie rýchlosti môže znížiť čas laserového otáčania v jednotke plochy, aby sa zabránilo akumulácii tepla.
• Znížte výkon lasera. Ak už nie je možné zvýšiť rýchlosť alebo ak zdvíhanie vedie k prerezaniu, výkon by sa mal primerane znížiť, aby sa znížil celkový tepelný príkon.
• Upravte polohu zaostrenia. Skúste mierne znížiť polohu zaostrenia, aby bola energia koncentrovanejšia a aby sa zmenšila zóna ovplyvnená teplom.
• Skontrolujte a znížte tlak pomocného plynu. Najmä pri použití kyslíka pri rezaní uhlíkovej ocele príliš vysoký tlak kyslíka zhorší oxidačnú reakciu ako „zlepšovač spaľovania“ a generuje nadmerné teplo. Prílišné zníženie tlaku vzduchu môže mať neočakávané účinky.

Problém 3: Pravouhlé/ostré popálenie

Analýza dôvodu: Rýchlosť laserovej rezacej hlavy je stabilná pri chôdzi v priamke, ale pri rezaní do pravého alebo ostrého uhla sa musí spomaliť, otočiť a opäť zrýchliť. Pokles rýchlosti v rohu spôsobuje predĺženie doby zotrvania laseru a prudkú akumuláciu tepla, čím sa ostrý roh obrusuje.

Riešenie:

1. Použite prechod so zaoblenými rohmi (najefektívnejšia metóda):

• Vo fáze návrhu výkresu sa ostrý roh zmení na malý zaoblený roh (roh R). Aj malé zaoblenie s polomerom 0,5 mm môže zabezpečiť plynulý prechod reznej hlavy, zabrániť drastickým zmenám rýchlosti a účinne zabrániť prepáleniu.

2. Použite funkciu spracovania rohov (funkcia jasného rohu):

• Moderné laserové rezacie systémy sú vybavené funkciou „ovládania rohového výkonu“ alebo „svetlého rohu“. Táto funkcia dokáže:
• Keď sa zistí roh, výkon laseru sa automaticky zníži.
• Alebo použite segmentované rezanie, na rohu krátko vypnite laser a rozrežte na dva segmenty.
• Ak chcete túto funkciu povoliť a ladiť, pozrite si príručku k operačnému systému vášho zariadenia.

3. Znížte rýchlosť rezania v rohu:

• V tabuľke parametrov procesu sa rezná rýchlosť rohu nastavuje samostatne, aby bola nižšia ako lineárna rýchlosť, ale toto je potrebné použiť v spojení so znížením výkonu.

Problém 4: drsný rezný povrch (vertikálne zrno)

Analýza dôvodu: rezná plocha sa javí ako zreteľná, nie ako hladké zvislé pruhy, zvyčajne kvôli energetickej nestabilite alebo nesúladu parametrov, čo vedie k nerovnomernému stavu tavenia materiálu.

Riešenie:

• Uistite sa, že poloha zaostrenia je presná a stabilná: Toto je najdôležitejší faktor pre dosiahnutie hladkého povrchu rezu. Malá zmena zaostrenia povedie k obrovskému rozdielu v prierezových čiarach. Vyčistite a kalibrujte zaostrovaciu šošovku, aby ste zabezpečili stabilné zaostrenie.
• Používajte vysoko čistý pomocný plyn: Nečistoty v plyne môžu narúšať tok a proces chladenia roztaveného kovu, čo má za následok drsné rezy.
• Optimalizujte rýchlosť rezania: Nestabilná rýchlosť alebo nesprávne nastavenie spôsobí, že roztavený kov bude počas procesu chladnutia tvoriť nerovnomerné pruhy. Nájdite stabilnú rýchlosť, ktorá vytvára súvislé a hladké triesky.

Skontrolujte stabilitu zariadenia:

• Je vodiaca lišta hladká? Vibrácie zariadenia sa priamo odrážajú na rezanej ploche.
• Je tryska súosová s lúčom? Prúdenie vzduchu v rôznych osiach môže spôsobiť asymetriu a drsnosť rezu.
• Sú optické šošovky čisté alebo poškodené? Znečistené šošovky môžu rozptyľovať laserovú energiu, čo má za následok slabé rezy a drsné časti.

Všeobecný kontrolný zoznam základov

Pred vykonaním akýchkoľvek jemných úprav parametrov nezabudnite vykonať nasledujúce základné kontroly:

1. Optická šošovka:Skontrolujte, či sú zaostrovacia šošovka a ochranná šošovka čisté, bez znečistenia, bez škvŕn od vody alebo bez poškodenia.

2. Zarovnanie trysiek:Uistite sa, že laserový lúč prechádza dokonale zo stredu trysky.

3. Plyn a plynový okruh:overte, či v plynovom okruhu nie je žiadny únik a či je zvolený typ a čistota plynu správna.

4. materiál:aby sa zabezpečilo, že povrch dosky je čistý, bez oxidovej vrstvy, oleja a rovnomerného materiálu.

Zhrnutie a odporúčania

Rezanie laserom je presný proces s viacparametrovou synergiou. Kľúčom k riešeniu problému je „meniť naraz iba jednu premennú“ a viesť záznamy, aby sa presne určila príčina problému.