Kako doseči svetel, poliran rob pri laserskem rezanju jeklenih plošč?

Za doseganje visoko odsevne rezane površine brez oksidov (znane kot "rezanje s svetlo površino") pri laserskem rezanju jeklenih plošč (običajno ogljikovega jekla) je ključno, da med postopkom rezanja popolnoma preprečimo oksidacijo.in uporabo natančno nastavljenih parametrov rezanja, ki temeljito odpihnejo staljeni material. Običajen zračni rez bo tvoril hrapavo, sivo površino z oksidno plastjo. Za dosego svetlega reza sledite tem ključnim korakom in načelom:

Temeljno načelo

Bistvo rezanja s svetlimi površinami je "taljenje" in ne "oksidacijsko rezanje".

Oksidacijsko rezanje (navaden zrak): uporaba kisika kot pomožnega plina povzroči intenzivno eksotermno reakcijo (zgorevanje) med železom in kisikom, kar povzroči nastanek velike količine železovega oksida, rezalna površina pa postane hrapava in sivo-črna.

Rezanje s taljenjem (zrcalno rezanje): Kot pomožni plin uporablja dušik visoke čistosti (N2) ali argon (Ar). Inertni plin je izoliran od kisika, laser tali samo kovino, visokotlačni plin pa odpihuje čisto kovinsko raztopino, da se dobi srebrno sijoča ​​površina brez oksidacije.

Ključni elementi in koraki za doseganje svetle površine rezanja

1. Pomožni plin: uporabiti je treba dušik visoke čistosti

• Zahteve glede čistosti: ≥ 99,99 % (običajno 4 devetke ali več). Nezadostna čistost lahko povzroči sledove oksidacije, kar vpliva na površinsko obdelavo.
• Zahteve glede tlaka: zelo visoke. Odvisno od debeline plošče je običajno potreben stabilen tlak 15–20 barov (približno 1,5–2,0 MPa) ali celo več. Potrebujete veliko količino tekočega dušika v rezervoarju ali generatorju dušika, česar običajni zračni kompresor ne more doseči.
• Funkcija: odpihovanje staljene kovine, hlajenje rezalnega šiva, izolacija kisika.

2. Moč in način laserja: potrebujete visoko moč in visokokakovosten žarek

• Zahteve glede moči: Za doseganje rezanja svetle površine običajno potrebujete večjo lasersko moč. Na primer, rezanje svetle površine ogljikovega jekla debeline 6 mm z laserjem z močjo 4000 W bo lažje in učinkovitejše kot rezanje navadnih plošč enake debeline. Nezadostna moč bo povzročila prepočasno hitrost rezanja in kopičenje toplote, kar bo vplivalo na kakovost.
• Kakovost žarka: enomodni laser ali kvazi-enomodni laser ima zaradi bolj koncentrirane gostote energije in manjše točke rezanja svetle površine in ima v primerjavi z večmodnim laserjem inherentne prednosti, saj lahko doseže finejši in svetlejši rez.

3. Parametri rezanja: fina nastavitev

Naslednje parametre je treba natančno optimizirati glede na opremo in plinske pogoje:

• Hitrost rezanja: V primerjavi z rezanjem s kisikom se hitrost znatno zmanjša. Če je hitrost previsoka, se talina ne bo pihala čisto in na hrbtni strani se bo nabirala žlindra; če je hitrost prenizka, je dovod toplote prevelik, plošča se lahko pregreje in spremeni barvo.

Izbira in višina šobe:

• Premer šobe: običajno izberite večji premer šobe (na primer φ3 mm ali φ4 mm), da se prilagodite visokemu tlaku in velikemu pretoku dušika, da zagotovite stabilen pretok zraka, ki pokriva celotno režo.
• Višina šobe: Mora biti natančno nadzorovana, običajno nekoliko višja kot pri rezanju s kisikom, da se ustvari dobra zaščita zračne zavese.
• Položaj fokusa: Fokus je običajno nastavljen na površino plošče ali nekoliko nižje, najboljši položaj pa je treba eksperimentalno določiti, da se dobi najožja in najsvetlejša reža.
• Modulacija največje moči/frekvence: Pri nekaterih debelejših ploščah uporaba ustreznega načina pulznega rezanja pomaga nadzorovati dovod toplote za doseganje boljšega učinka svetle površine.

4. Zahteve upravnega odbora

• Čiščenje površine: olje, rja in premaz na površini plošče vplivajo na učinek rezanja in jih je treba predhodno očistiti.
• Enoten material: Neenakomeren material povzroči nedosledne bleščeče učinke.

Povzetek postopka delovanja

1. Priprava:Uporabite visoko čist dušik in sistem za dovod plina pod visokim tlakom. Očistite površino pločevine.

2. Izberite šobo:Namestite šobo velikega premera, primerno za rezanje z dušikom pod visokim tlakom (npr. φ3 mm).

3. Nastavitev parametrov:V programski opremi za nadzor rezanja izberite način »Rezanje z dušikom« ali »Rezanje s svetlo površino«. Vnesite material pločevine (ogljikovo jeklo) in debelino.

4. Ključne referenčne točke prilagoditve:

• Pomožni plin je bil nastavljen na N2.
• Tlak plina se prilagodi območju visokega tlaka (na primer za 6 mm ogljikovo jeklo najprej poskusite od 18 barov).
• Znatno zmanjšajte hitrost rezanja (lahko uporabite kisikovo rezanje debeline s hitrostjo od 1/3 do 1/2).
• Ustrezno prilagodite fokus in višino šobe.

5. Poskusno rezanje in optimizacija:Najprej za poskusno rezanje uporabite majhne grafike ali ostanke robov. Opazovalni del:

• Če je zgornji del svetel, je spodnji del porazdeljen črne ali viseče žlindre: morda je prehiter ali nezadosten zračni tlak.
• Če je celoten odsek rumen ali oksidiran: čistost dušika ni zadostna ali pa je tlak prenizek in se je primešal kisik.
• Če rez ni prozoren ali je žlindra močno oprijeta: nezadostna moč, prehitro rezanje ali pa je položaj ostrenja napačen.

6. Formalno rezanje:po zaključku optimizacije parametrov, formalno rezanje.

Premisleki in omejitve

• Višji stroški:Porabi se velika količina visoko čistega dušika, hitrost rezanja pa je počasna, stroški enote pa so veliko višji kot pri rezanju s kisikom.
• Omejitev debeline:Učinek svetle površine se slabša z naraščajočo debelino. Običajno najbolje deluje na srednje tankih in tankih ploščah iz ogljikovega jekla (1–12 mm). Ko debelina plošče preseže zmogljivost opreme, je težko doseči popolno svetlo površino.
• Zahteve za opremo:Moč laserja, kakovost žarka, stabilnost stroja in sistem za dovod plina imajo višje zahteve.
• Glavna uporaba:uporablja se za zahteve glede videza, varjenja in kakovosti brizganja obdelovanca, kot so plošče dvigal, precizni mehanski deli, deli za videz itd., da se izognemo nadaljnjemu postopku brušenja.

Preprosto povedano, za izrez svetle površine si zapomnite tri elemente: visok tlak in visoko čist dušik, visoko moč in dober žarek ter parametre fine nastavitve pri nizki hitrosti.Priporočljivo je, da od proizvajalca opreme pridobite osnovno tabelo parametrov za določen model in debelino ter jo uporabite kot osnovo za fino nastavitev na kraju samem.