Težave, ki se lahko pojavijo pri laserskem rezanju plošč

Pri laserskem rezanju se pojavljajo težave, kot so nabiranje usedlin na dnu obdelovanca, gube na spodnjem koncu rezalne površine, prekomerno zažganje pravih kotov/ostrih robov in hrapava rezalna površina. V nadaljevanju bodo sistematično obravnavani vzroki in rešitve za te težave.

Pregled odpravljanja ključnih težav

Problem 1: usedlina na dnu obdelovanca (viseča žlindra)

Analiza vzroka: ko laser stopi material, ga pomožni plin pravočasno in v celoti ne odpihne z dna reza, zato se kondenzira in tvori viseča žlindra. To je v bistvu vprašanje ravnovesja energije in plina.

Rešitev:

1. Optimizirajte parametre plina:

• Tlak; Pri nerjavnem jeklu, aluminijevih zlitinah itd. mora biti pri uporabi dušika kot pomožnega plina visoke čistosti tlak dovolj visok (na primer 1,6 MPa ali več), da se doseže rezanje brez oksidacije in odpihovanje žlindre. Pri uporabi kisika za ogljikovo jeklo mora biti tlak zmeren, saj bo previsok tlak okrepil reakcijo in tvoril grobo žlindro.
• Čistost in vrsta: za zagotovitev čistosti plina (zlasti dušika več kot 99,9 %) mora biti čistost kisika tudi več kot 99,5 %.

2. Umerite fokus žarka:

• Najpogostejši vzrok je odstopanje položaja ostrenja. Izvedite kalibracijo ostrenja in poskusite natančno nastaviti položaj ostrenja navzgor in navzdol. Na splošno rahlo znižanje ostrenja (globoko v materialu) pomaga izboljšati kakovost spodnjega reza.

3. Prilagodite moč in hitrost

• Prevelika hitrost ali prenizka moč bosta povzročili prerez in nastanek mehke viseče žlindre; prepočasna hitrost ali previsoka moč pa bosta povzročili prekomerno taljenje in nastanek trde in krhke viseče žlindre. Treba je najti najboljšo kombinacijo moči in hitrosti, ki ustreza debelini pločevine.

4. Preverite in zamenjajte šobo:

• Uporaba poškodovanih, deformiranih ali neusklajenih šob lahko moti pretok zraka. Preverite, ali je sredinska odprtina šobe zaobljena, in izberite šobo z ustreznim premerom glede na debelino plošče (običajno velik premer za debele plošče in majhen premer za tanke plošče).

Problem 2: Odrežite spodnje gube (proge/pregorelost)

Analiza vzroka: To je tipičen pojav prekomernega zgorevanja. Zaradi prekomernega vnosa toplote se material prekomerno stopi ali celo upari, pri čemer se v spodnji polovici rezalnega dela tvorijo hrapave, gubam podobne črte.

Rešitev:

• Primarna nastavitev: Povečajte hitrost rezanja. Glavni razlog je prepočasna hitrost, povečanje hitrosti lahko zmanjša čas delovanja laserja na enoto površine in prepreči kopičenje toplote.
• Zmanjšajte moč laserja. Če hitrosti ni več mogoče povečati ali če dvigovanje povzroči prerez, je treba moč ustrezno zmanjšati, da se zmanjša skupni dovod toplote.
• Prilagodite položaj ostrenja. Poskusite nekoliko znižati položaj ostrenja, da bo energija bolj koncentrirana in da se zmanjša območje vpliva toplote.
• Preverite in zmanjšajte tlak pomožnega plina. Še posebej pri uporabi kisika pri rezanju ogljikovega jekla bo previsok tlak kisika, podobno kot "izboljševalec zgorevanja", poslabšal oksidacijsko reakcijo in ustvaril prekomerno toploto. Pravilno znižanje tlaka zraka ima lahko nepričakovane učinke.

Problem 3: Opeklina pod pravim kotom/ostra

Analiza razloga: Hitrost laserske rezalne glave je stabilna pri hoji po ravni črti, pri rezanju pod pravim ali ostrim kotom pa se mora upočasniti, obrniti in ponovno pospešiti. Padec hitrosti na vogalu povzroči, da se čas zadrževanja laserja podaljša, toplota pa se močno kopiči, s čimer se ostri vogal odstrani.

Rešitev:

1. Uporabite prehod zaobljenih vogalov (najučinkovitejša metoda):

• V fazi načrtovanja risbe se ostri vogal spremeni v majhen zaobljen vogal (vogal R). Že majhen zaobljen rob s polmerom 0,5 mm lahko zagotovi gladek prehod rezalne glave, prepreči drastične spremembe hitrosti in učinkovito prepreči prekomerno segrevanje.

2. Uporabite funkcijo obdelave vogalov (funkcija svetlega vogalov):

• Sodobni sistemi za lasersko rezanje so opremljeni s funkcijo »nadzor moči v kotu« ali »svetli kot«. Ta funkcija lahko:
• Ko je zaznan vogal, se laserska moč samodejno zmanjša.
• Ali pa uporabite segmentno rezanje, na vogalu za kratek čas izklopite laser in razrežite na dva segmenta.
• Za omogočanje in odpravljanje napak te funkcije glejte priročnik operacijskega sistema vaše naprave.

3. Zmanjšajte hitrost rezanja na vogalu:

• V tabeli procesnih parametrov je hitrost rezanja vogala nastavljena ločeno, da je nižja od linearne hitrosti, vendar je to treba uporabiti skupaj z zmanjšanjem moči.

Problem 4: hrapava rezalna površina (navpična zrnatost)

Analiza vzroka: rezalna površina je videti očitna, ne gladke navpične črte, običajno zaradi energijske nestabilnosti ali neusklajenosti parametrov, kar povzroči neenakomerno taljenje materiala.

Rešitev:

• Zagotovite natančnost in stabilnost fokusa: To je najpomembnejši dejavnik za doseganje gladke rezalne površine. Že majhna sprememba fokusa bo povzročila veliko razliko v prečnih prerezih. Očistite in kalibrirajte fokusno lečo, da zagotovite stabilnost fokusa.
• Uporabite pomožni plin visoke čistosti: Nečistoče v plinu lahko motijo ​​pretok in hlajenje staljene kovine, kar povzroči hrapave reze.
• Optimizirajte hitrost rezanja: Nestabilna hitrost ali nepravilna nastavitev povzročita, da se na staljeni kovini med hlajenjem pojavijo neenakomerni progi. Poiščite stabilno hitrost, ki zagotavlja neprekinjene, gladke odrezke.

Preverite stabilnost opreme:

• Ali je vodilna tirnica gladka? Vibracije opreme se bodo neposredno odražale na rezalni površini.
• Ali je šoba koaksialna s snopom? Pretok zraka različnih osi lahko povzroči asimetrijo in hrapavost prereza.
• Ali so optične leče čiste ali poškodovane? Kontaminirane leče lahko razpršijo lasersko energijo, kar povzroči šibke reze in hrapave odseke.

Splošni kontrolni seznam za temelje

Preden izvedete kakršne koli fine nastavitve parametrov, opravite naslednje osnovne preglede:

1. Optična leča:Preverite, ali sta fokusna leča in zaščitna leča čisti, brez umazanije, vodnih madežev ali poškodb.

2. Poravnava šob:Prepričajte se, da laserski žarek popolnoma prehaja iz središča šobe.

3. Plin in plinski krog:Preverite, da v plinskem krogu ni puščanja in da sta vrsta in čistost plina pravilna.

4. material:da se zagotovi čista površina plošče, brez oksidne plasti, olja in enakomernega materiala.

Povzetek in priporočila

Lasersko rezanje je natančen postopek z večparametrsko sinergijo. Ključ do rešitve problema je »spreminjanje le ene spremenljivke naenkrat« in vodenje evidenc za natančno določitev vzroka težave.