Како решити проблем неравнина код ласерског сечења танких плоча

Појава неравнина код ласерског сечења танких плоча је веома чест проблем. Ово обично није узроковано једним фактором, већ је резултат комбинованог дејства више фактора као што су опрема, параметри, материјали и гасови. Да бисмо систематски решили овај проблем, можемо пратити процес решавања проблема од једноставног до тешког и од софтвера до хардвера. Затим ћемо детаљно објаснити специфичне операције и решења за сваки корак:

Корак 1: Провера и подешавање основних параметара (најчешће проблематично подручје)

1. Позиција фокуса

• Положај фокуса је један од најкритичнијих параметара који утичу на квалитет резања. Неправилан фокус ће довести до тога да енергија није концентрисана, што ће онемогућити ефикасно одувавање шљаке.
• Симптоми: И превисок или пренизак фокус ће узроковати да се згура прилепи за дно (неравнине).

Решење:

• Извршите калибрацију фокуса: Прво, уверите се да је фокус ваше опреме тачан. Користите мерач фокуса или функцију аутоматске калибрације.
• Извршите тестирање фокуса: На отпадном комаду, исеците праву линију или круг на различитим положајима фокуса (на пример, од -1 мм до +1 мм, са интервалом од 0,2 мм) и посматрајте који положај има најмање неравнина. За танке плоче се обично препоручује употреба негативног дефокусирања (тј. фокус је испод површине плоче, на удаљености од око 1/3 до 1/2 дебљине плоче), што може формирати шири рез и олакшати одувавање шљаке надоле протоком гаса.

2. Помоћни гас

Врста и чистоћа гаса:

• Сечење угљеничног челика: Мора се користити кисеоник. Кисеоник учествује у реакцији сагоревања, обезбеђујући додатну енергију и формирајући гвожђе оксид са ниском тачком топљења, који се лако одува протоком гаса. Ако се користи ваздух или азот, произвешће се велика количина црне згуре.
• Сечење нерђајућег челика, легура алуминијума: Мора се користити азот високе чистоће. Улога азота је да одува растопљени метал и спречи оксидацију. Ако је чистоћа азота недовољна (препоручује се изнад 99,9%) или је притисак пренизак, на дну материјала ће се формирати неравнине због оксидације и недовољног хлађења.

Притисак гаса:

• Пренизак притисак: Није могуће ефикасно одувати шљаку, што доводи до нагомилавања неравнина на дну.
• Превисок притисак: Код танких плоча, прекомерни притисак може створити вртлоге на резу, слабећи ефекат избацивања шљаке и могуће узрокујући грубе површине реза, па чак и тешко уклоњиве растопљене грудвице.

Решење:Погледајте препоручене параметре произвођача опреме на основу врсте и дебљине материјала и извршите фина подешавања у складу са тим. На пример, приликом сечења угљеничног челика дебљине 1 мм, притисак кисеоника је обично између 0,8-1,2 бара.

3. Брзина сечења и снага ласера

• Ово двоје мора бити савршено усклађено.
• Пребрза брзина: Недовољан унос енергије, материјал се не топи потпуно и не сече, остављајући континуиране, лепљиве неравнине на дну.
• Превише спора брзина: Прекомерни унос енергије, што узрокује прекомерно топљење материјала, што резултира грубом површином реза, па чак и стварањем тешко уклоњивих растопљених грудвица.
• Неусклађеност снаге: Прениска снага је еквивалентна пребрзој брзини, а превисока снага је еквивалентна преспорој брзини.

Решење:

• Извршите тестирање параметара: Фиксирајте остале параметре и подесите брзину сечења и снагу да бисте пронашли најбољу комбинацију „брзине и снаге“. Идеално стање сечења је цветни узорак који се равномерно расипа надоле.

Корак 2: Провера статуса хардвера и опреме

Ако подешавања параметара нису ефикасна, потребно је проверити саму опрему.

1. Млазница

• Избор млазнице: Коришћење млазнице превеликог пречника (као што је φ2,0 или већи) не погодује концентрацији протока гаса. За танке плоче препоручује се употреба млазнице малог пречника (као што је φ1,0 или φ1,5), која може генерисати проток гаса веће брзине и имати бољи ефекат издувавања шљаке.
• Стање млазнице: Проверите да ли има прскања шљаке, хабања или деформације на отвору млазнице. Оштећена млазница ће пореметити концентричност и стабилност протока гаса и мора се благовремено заменити.
• Висина млазнице: Растојање између млазнице и површине плоче (обично 0,5-1,5 мм) је веома важно. Превисока растојање ће узроковати распршивање протока гаса и ефекат издувавања шљаке ће бити слаб; прениска растојање ће лако довести до судара са плочом и оштећења млазнице.

2.Оптичка сочива

• Чистоћа: Ако су заштитно огледало и огледало за фокусирање контаминирани, то ће смањити снагу ласера, што ће резултирати смањењем могућности сечења и стварањем неравнина. Редовно чистите огледала безводним етанолом и папиром за чишћење сочива.
• Квалитет: Проверите да ли на ретровизорима има микроскопских оштећења или старења премаза који можда нису видљиви голим оком. Замените их ако је потребно.

3. Ласерски зрак

• Концентричност снопа: Центар отвора млазнице мора бити тачно поравнат са центром ласерског снопа. Ако нису концентрични, то ће изазвати асиметричне резове, са једном глатком, а другом страном са неравнинама.
• Метод калибрације: Залепите слој селотејпа на предњу страну млазнице, активирајте импулс и посматрајте да ли је рупа у центру млазнице. Ако је ван центра, калибрацију треба извршити према упутству за опрему.
• Стабилност опреме: Проверите да ли има механичких вибрација или лабавости у опреми, јер то може утицати на стабилност сечења.

Корак 3: Материјали и други фактори

Сам материјал

• Квалитет површине: Уље, рђа и премази на површини лима могу повећати тешкоће сечења и изазвати неравнине. Очистите лим пре сечења.
• Врста материјала: Различите марке и серије материјала имају различите саставе легура и површинске третмане, што може утицати на перформансе сечења. Ако не можете добро и конзистентно сећи, покушајте са другом серијом или марком материјала.
• Дебљина материјала: Уверите се да је снага вашег ласера ​​довољна за сечење жељене дебљине. Недовољна снага ће директно довести до непотпуног сечења и неравнина.

Резиме и брза листа за проверу решавања проблема

Када наиђете на проблеме са неравнином, пратите овај редослед за брзо решавање проблема:

1. Прво, проверите гас!

• За сечење угљеничног челика: Користите кисеоник и проверите да ли је притисак довољан.
• За сечење нерђајућег челика/алуминијума: Користите азот високе чистоће и проверите чистоћу и притисак.

2. Затим, подесите фокус!

• Извршите тест фокуса да бисте пронашли оптималан положај фокуса. За танке плоче, покушајте са негативним дефокусирањем.

3. Затим, оптимизујте брзину и снагу!

• Извршите тестове параметара да бисте пронашли комбинацију „брзине и снаге“ без неравнина.

4. Након тога, проверите млазницу и оптичку путању!

• Замените млазницу малог пречника која се добро осећа и изгледа.
• Проверите и очистите огледала.
• Калибришите концентричност млазнице и ласерског зрака.

5. На крају, размислите о материјалним питањима!

• Очистите површину листа или испробајте други лист за тестирање.

Праћењем овог систематског поступка решавања проблема, већина проблема са неравнинама код ласерског сечења танких плоча може се ефикасно решити.