Kako rešiti težave z zarezo, ki nastane pri laserskem rezanju kovine

Zareze, ki nastanejo pri laserskem rezanju pločevine, so pogosta težava v procesu, ki običajno kaže na to, da postopek rezanja ni optimalen. Za sistematično rešitev te težave je treba preveriti in prilagoditi več dimenzij, kot so oprema, materiali, procesni parametri in pomožni plini.

Smer optimizacije jedra in specifični ukrepi

1. Optimizacija procesnih parametrov (za ogljikovo jeklo in druge materiale)

• Moč laserja: nezadostna moč je eden glavnih vzrokov za nastanek ostružkov. Ustrezno povečanje moči lahko zagotovi, da se kovina popolnoma stopi. Vendar je treba upoštevati, da lahko previsoka moč povzroči, da se plošča zažge ali da se žlindra nabira.
• Hitrost rezanja: Hitrost je previsoka, vhodna laserska energija je nezadostna, material ni popolnoma staljen in ga bo pretok zraka razpihnil v ostružke; če je hitrost prepočasna, bo gorenje močno in žlindra se bo oprijela. Prilagodite hitrost na najboljšo možno raven, ki ustreza moči in debelini plošče. Običajno lahko najprej preizkusite parametre. Položaj fokusa: Nepravilen fokus bo povzročil nezadostno gostoto energije. Preizkusite fokus, da najdete najprimernejši položaj za trenutno debelino plošče (običajno pri rezanju ogljikovega jekla je fokus na površini plošče ali nekoliko pod njo).

2. Zagotovite, da je pomožni plin v najboljšem stanju (najbolj kritičen dejavnik)

• Vrsta in čistost plina:
• Rezanje ogljikovega jekla: Uporabiti je treba kisik visoke čistosti (≥ 99,95 %). Kisik sodeluje v eksotermni reakciji, saj pomaga pri zgorevanju in odpihovanju žlindre. Nezadostna čistost močno vpliva na kakovost rezanja in oksidno plast prereza.

Rezanje nerjavečega jekla in aluminija: uporabite dušik visoke čistosti (≥ 99,99 %) ali argon. Za rezanje brez oksidacije uporabite visokotlačni plin za odpihovanje staljene kovine. Nečist plin bo povzročil žlindro na dnu.

• Tlak plina:
• Rezanje ogljikovega jekla (s kisikom): tlak ne sme biti previsok (običajno 0,8–2 bara). Prekomeren tlak bo ohladil rez, vendar zmanjšal učinkovitost reakcije zgorevanja in povzročil nastanek ostružkov.
• Rezanje nerjavečega jekla/aluminija (z dušikom): Tlak mora biti dovolj visok (običajno 10–20 barov, odvisno od debeline plošče). Premajhen tlak je najpogostejši vzrok za neuspeh rezanja brez zarobkov, staljene kovine pa ni mogoče popolnoma odpihniti.
• Stanje šobe:
• Preverite, ali je šoba poškodovana ali zamašena zaradi brizganja. Obrabljena šoba lahko povzroči turbulenco v pretoku zraka.
• Preverite, ali se premer odprtine šobe ujema z debelino plošče in tlakom plina. Debele plošče običajno zahtevajo šobe z večjo odprtino.
• Kalibrirajte koncentričnost šobe in laserske glave. Odstopanje koncentričnosti bo povzročilo pihanje plina in nastanek iverkov na eni strani.

3. Preverjanje in vzdrževanje stanja opreme

• Čiščenje optičnih leč: onesnaženje zaščitnega ogledala in fokusirnega ogledala močno zmanjša moč laserja in kakovost žarka. Redno preverjajte in čistite ali zamenjajte leče.
• Kakovost žarka: redna kalibracija žarka za zagotovitev pravilne optične poti in zaokrožitve fokusa.
• Stabilnost opreme: Preverite, ali sta vodilna tirnica in prenosni sistem stroja stabilna, saj se pri tresenju z veliko hitrostjo lahko pojavijo nepravilni robovi.

4. Osredotočite se na sam material

• Površina pločevine: Prepričajte se, da je površina pločevine brez resne rje, barve ali premaza, ki bi lahko vplivali na absorpcijo laserja in stabilnost rezanja.
• Sestava in kakovost materiala: slaba kakovost ali neenakomerna sestava zlitine plošče lahko povzroči tudi nihanja v rezalnem učinku.

Posebne skrbi glede težav z zarobki v različnih materialih

• Plošča iz ogljikovega jekla (rezanje s kisikom): spodnji rob je večinoma trda in krhka žlindra železovega oksida. Predvsem zaradi čistosti kisika, položaja ostrenja in usklajevanja moči in hitrosti.
• Plošča iz nerjavečega jekla in aluminija (rezanje z dušikom): spodnji robovi so večinoma mehka in dolgo nerazpihnjena staljena kovina. Prva naloga je preveriti, ali je tlak dušika dovolj visok, ali je plin čist in ali je šoba primerna.

Priporočila za sistematičen postopek reševanja

1. Zapišite in reproducirajte:Podrobno zabeležite trenutno vrsto rezkalne plošče, debelino in vse procesne parametre (moč, hitrost, zračni tlak, fokus, vrsto šobe).

2. Prilagoditev ene same spremenljivke:Za primerjavo poskusnega reza prilagajajte samo en parameter naenkrat (priporočljivo je, da najprej začnete s tlakom plina in položajem ostrenja).

3. Od preprostega do kompleksnega odpravljanja težav:

• 1. korak: Preverite in očistite šobo in lečo.
• 2. korak: Preverite čistost in tlak plina.
• 3. korak: Optimizirajte položaj ostrenja.
• 4. korak: Prilagodite ujemanje moči in hitrosti.
• 5. korak: kalibrirajte optično pot in koncentričnost naprave.

4. Vzpostavite standardno knjižnico parametrov:Ko bodo najdeni najboljši parametri za plošče različnih znamk, debelin in materialov, bodo ti zabeleženi v obliki standardnih navodil za uporabo.

Povzetek:Bistvo reševanja problema laserskega rezanja je »zagotavljanje zadostnega dovoda energije in sodelovanje s stabilno, čisto in pravilno smerjo pretoka zraka, da se talina pravočasno odpihne«. Gre za sistematičen problem, ki od upravljavca zahteva potrpežljivost ter postopno raziskovanje in optimizacijo z znanstvenimi metodami. Če so vsi zgornji koraki preverjeni in težava po nastavitvi še vedno obstaja, se morate obrniti na proizvajalca opreme, da preverite, ali se je spremenila laserska izhodna energija ali način žarka.