Kako se lahko pri laserskem rezanju lotimo prebadanja in puklin?

Prebadanje in puhanje sta zelo pogosti težavi pri laserskem rezanju, ki predstavljata ključne izzive, ki vplivajo na kakovost reza, učinkovitost obdelave in varnost delovanja. Najprej razjasnimo dva pojma:

Prebadanje:Nanaša se na postopek uporabe laserja za ustvarjanje začetne luknje v materialu pred začetkom rezanja. Težave se običajno kažejo kot dolgi časi prebadanja, nizka učinkovitost in nepopolno prebadanje.

Ključavničarjenje:Nekontrolirano brizganje staljene kovine med postopkom prebadanja, za katero so značilni močno brizganje staljene kovine, obilne iskre in ostrižki ter morebitna poškodba šobe in leč. Običajno se pojavi pri rezanju debelejših plošč (zlasti s kisikovim plamenom) ali posebnih materialov, kot je pocinkano jeklo.

Pristop k osrednji rešitvi: Uravnoteženje vnosa energije.

Ne glede na to, ali gre za perforacijo ali izbruh, je osnovni vzrok neravnovesje v prehodni interakciji med lasersko energijo, plinom in materialom. Ključ do rešitve te težave je v "nadzoru" in ne v "močnem napadu" – torej v tem, da se energiji omogoči gladek in postopen prodor v material, namesto da bi povzročila takojšen "izbruh".

CKonvencionalne metode za reševanje neučinkovite/nestabilne perforacije

1. Optimizacija parametrov perforacije (najosnovnejših in neposrednih)

• Zmanjšajte moč perforacije: V začetni fazi uporabite moč, nižjo od moči rezanja, da preprečite prekomerno kopičenje toplote.
• Izboljšajte frekvenco impulzov: uporabite visokofrekvenčno perforacijo impulzov, neprekinjena energija se razprši v več majhnih energijskih paketov, tako da se material plast za plastjo tali, namesto da bi prišlo do enkratne eksplozije uplinjanja.
• Prilagodite delovni cikel: Zmanjšajte delovni cikel (delež časa, ko je laser "vklopljen"), da dodatno nadzorujete povprečno moč.
• Povečajte čas perforacije: dajte dovolj časa, da se žlindra odpihne in postopoma prodre.

2. Uporabite napreden postopek perforacije

Stopničasta perforacija/progresivna perforacija:Sodobni laserski rezalni stroji imajo to funkcijo.

• Najprej nizko, nato visoko: najprej uporabite nizko moč in visoko frekvenco za predgrevanje in izdelavo majhne luknje, nato pa postopoma povečajte moč ali preklopite parametre za razširitev in prodiranje.
• Večplastna perforacija: Za debele plošče nastavite več višin perforacije, laserski žarek pa ostane na različnih globinah, da prodre plast za plastjo.

Eksplozivna perforacija. Progresivna perforacija:

• Eksplozivna perforacija: za tanke plošče se pogosto uporablja dušik za rezanje nerjavečega jekla, hitro.
• Progresivna perforacija: Uporabljati jo je treba za debele plošče, ogljikovo jeklo ali posebne materiale s kisikom, kar lahko učinkovito prepreči razpokanje.

3. Kontrolni plin

• Tlak perforacije je nižji od rezalnega tlaka: za perforacijo se uporablja nižji tlak (na primer pri rezanju s kisikom je tlak perforacije nastavljen na 50–70 % rezalnega tlaka), da se prepreči pokanje zaradi silovitega zgorevanja kisika pod visokim tlakom. Ko je perforacija uspešna, preklopite na visok rezalni tlak.
• Predhodni dovod zraka in zakasnitev izklopa zraka:

4. Pomožni postopek

• Pršenje tekočine za prebadanje: pršenje posebne tekočine za prebadanje lukenj (ali običajnega črnila za markerje) na mestu perforacije lahko prepreči brizganje in učinek je izjemen.
• Uporaba folije/nalepke: za ogledala iz nerjavečega jekla, aluminijaste plošče itd. nalepite zaščitno folijo in jo nato odrežite, kar lahko zmanjša odboj in izboljša stabilnost perforacije.
• Rezanje od roba plošče: če postopek dopušča, poskusite rezati od roba plošče, da se popolnoma izognete perforaciji.

Fosredotočenost na reševanje problema "razpokanih lukenj"

Predrtje je skrajna manifestacija nenadzorovane perforacije in zahteva bolj ciljno usmerjeno strategijo.

1. Fina nastavitev parametrov (za razstreljevalne luknje)

• Še dodatno zmanjšajte moč prebadanja: To je najučinkovitejši prvi korak.
• Močno povečajte frekvenco impulzov: lasersko delovanje naredite bolj "mehko".
• Znatno podaljšajte čas perforacije: zagotovite dovolj časa za odvajanje energije in odstranjevanje žlindre.
• Poskusite dvigniti fokus: nastavite fokus perforacije 0,5-2 mm nad površino materiala (specifično vrednost je treba preizkusiti), tako da je premer žarka nekoliko večji, gostota energije zmanjšana in se izognete majhnemu "peskanju".

2. Optimizacija strategije za plin

• Preverite, ali se je tlak perforacijskega zraka zmanjšal.
• Za pocinkane in prevlečene plošče: razmislite o uporabi dušika ali zraka za perforacijo in po končani perforaciji preklopite na rezanje s kisikom (če je potrebno). Kisik namreč burno reagira s cinkovo ​​plastjo, kar povzroči počeno luknjo.
• Zagotovite čistost plina: čistost kisika mora biti nad 99,95 %, saj bodo nečistoče motile postopek.

3. Prilagoditev materialov in procesov

• Obdelava pocinkane/prevlečene plošče: To je najtežje prizadeto območje za peskanje. Poleg zgoraj omenjenih plinskih metod lahko uporabite tudi:
• Pri programiranju se perforacijska točka nastavi na območje brez premaza ali s plitvim premazom (npr. rob pločevine, območje, kjer se premaz najprej odreže).
• Če razmere dopuščajo, predhodno obdelajte perforirana mesta (npr. rahlo zbrusite premaz).
• Rezanje debelih plošč s kisikom: uporabiti je treba progresivno perforacijo in kombinacijo "nizke moči in dolgega časa".

SKontrolni seznam sistematičnih pregledov in preprečevanja

Ko se pojavijo težave, jih odpravite v tem vrstnem redu:

Končni varnostni nasveti

V primeru resnega poka takoj ustavite delovanje in preverite:

1. Zaščitite objektiv:Je onesnaženo ali poškodovano? To je najpogostejša izguba.

2. Šoba:Je zamašen ali poškodovan zaradi žlindre? Je treba zamenjati

3. V notranjosti rezalne glave:Ali so prisotni ostanki naprševanja? Potrebno je profesionalno čiščenje.

Če povzamemo, je bistvo rešitve problema perforacije naslednje: za različne materiale (zlasti pocinkano pločevino) opustiti perforacijo »ena velikost za vse«, sprejeti strategijo »postopne« blage perforacije in neodvisno nastaviti nižji tlak perforacije. Izhajajoč iz standardne procesne knjižnice opreme, je mogoče z majhnimi koraki, ciljno usmerjenim testiranjem parametrov in optimizacijo najti »zlate parametre« najprimernejših trenutnih materialov.