Како решити проблем лепљења шљаке приликом ласерског сечења алуминијумске плоче

Ласерско сечење алуминијумске згуре (познате и као висећа згура, шљака) је чест проблем, углавном због високе топлотне проводљивости алуминијума, ниске тачке топљења, лаке оксидације и вискозности растопљеног стања и других карактеристика. Да би се проблем систематски решио, потребно је оптимизовати гас, параметре, материјале, опрему и процес. 5. Следећи сет решења пружа свеобухватан скуп:

Кључна ствар: избор и оптимизација помоћног гаса (ово је најважнији део)

1. Пожељан је азот високе чистоће

• Принцип: Азот као инертни гас може ефикасно спречити оксидацију растопа алуминијума и смањити стварање лепљивог остатка алуминијум оксида (Al₂O₃). Истовремено, азот под високим притиском може да дува растопљени алуминијум у течности надоле из прореза, уместо да се накупља са стране на страну.
• Захтев за чистоћу: ≥ 99,99% (препоручује се 99,995% или више). Недостатак чистоће је један од главних узрока лепљења згуре.
• Захтеви за притисак: у зависности од подешавања дебљине плоче, обично већи (као што је сечење алуминијумске плоче од 3 мм на 1,5-2,0 MPa). Недовољан притисак не ефикасно одува растоп.

2. Висококвалитетни компримовани ваздух (економична алтернатива)

• Применљиви сценарији: захтеви за квалитет површине нису високи или се користи груба обрада танких алуминијумских плоча (нпр. ≤ 3 мм).
• Неопходни услови:
• Мора бити опремљен високоефикасним расхладним сушачима и прецизним филтерима како би се осигурало да је ваздух без воде и уља. Влага и уље ће погоршати оксидацију алуминијума и лепљење згуре.
• Притисак би требало да буде довољно стабилан.

3. Кисеоник (посебна намена)

• Принцип: Користите реакцију оксидације да бисте обезбедили додатну топлоту и повећали брзину резања. Међутим, неизбежно ће се произвести велика количина грубе и тврде алуминијумске згуре, што се обично не препоручује за сечење које не захтева лепљење згуре, већ само за прилике које захтевају веома мале захтеве за површину или накнадну обраду.

оптимизација параметара резања

Параметри морају бити усклађени са гасом ради отклањања грешака у систему.

1. Равнотежа снаге и брзине:

• Снага је превисока/брзина је преспора: вишак енергије узрокује прекомерно топљење алуминијума, растопљени базен постаје већи, гас је тешко дувати, а на дну се формира сферна згура.
• Снага је прениска/пребрза: недовољно енергије, материјал није просечен или се дно пребрзо хлади, растоп ће се стврднути на ивици пре него што се може одувати.
• Метода отклањања грешака: на основу препоручених параметара, спроводи се тест брзинске мердевине како би се пронашла „слатка тачка“ која управо пролази и задржава најмање шљаке.

2. Фреквенција и радни циклус:

• Смањење фреквенције и подешавање радног циклуса понекад помаже у контроли уноса топлоте и смањењу прегревања дна. За танке плоче могу се користити више фреквенције.

3. Позиција фокуса:

• Покушајте да мало смањите фокус (негативни дефокус) тако да енергија буде више концентрисана у доњој половини плоче, што је погодно за избацивање растопљеног материјала са дна. Ово је ефикасан начин за побољшање доњег слоја згуре. Потребно је фино подешавање у складу са стварном ситуацијом.

Статус опреме и потрошног материјала

1. Преглед и избор млазнице:

• Статус: Уверите се да је млазница без хабања, деформација и да је померана од центра до центра. Истрошена млазница ће узроковати турбулентан проток ваздуха и слабо избацивање шљаке.
• Пречник: обично користите млазницу већег пречника (као што је φ2,0 мм или више) са азотом под високим притиском, што може створити јачу и ширу покривеност ваздушне баријере.

2. Квалитет греде:

• Уверите се да је сочиво ласерске главе (фокусирајуће огледало, заштитно огледало) чисто и без загађења, и да је расподела енергије снопа равномерна и концентрисана.

Припрема материјала и процеса

1. Површина и материјал алуминијумске плоче:

• Чишћење: Пре сечења уклоните уље, прашину и оксидни слој са површине алуминијумске плоче. Може се користити специјално средство за чишћење легуре алуминијума.
• Врста легуре: различите перформансе легура алуминијума имају различите карактеристике. Обично серије 5 (као што је 5052) имају боље сечење него серије 6 (као што је 6061), а згура је мање лепљива. Силицијум, магнезијум и други елементи високе легуре имају већи вискозитет.
• Оксидни слој: ако на површини плоче постоји дебели оксидни слој, може се благо полирати или киселити.

2. Радна удаљеност:

• Уверите се да је растојање од млазнице до плоче константно и одговарајуће (обично 0,5-1,5 мм). Превише ће ослабити притисак гаса.

3. Перфорација и олово:

• Оптимизујте параметре перфорације како бисте спречили накупљање прскања на површини током перфорације.
• Користите спољне водове или лучне водове да бисте избегли накупљање шљаке на почетку контуре обратка.

Третман након сечења (санативне мере)

Ако и даље има мало шљаке, могу се предузети следеће мере:

1. Физичко уклањање:Користите стругач, четку од нерђајућег челика или рибарски јастучић за ручно уклањање. За дебелу, тврду згуру може бити потребна мала угаона брусилица са посебним најлонским точком.

2. хемијско чишћење:Употреба посебне течности за чишћење алуминијума или разблаженог алкалног раствора за урањање у марамицу може растворити део лепљиве шљаке. Не заборавите да избегавате употребу јаких киселина и алкалија, а након третмана морате темељно испрати водом и осушити.

3. Пескарење:За серијске делове или оне који захтевају једноличну мат површину, за пескарење се може користити фини песак (као што су стаклене перле).

Кроз горе наведено систематско истраживање и оптимизацију, проблем лепљења шљаке код ласерског сечења алуминијумске плоче може се ефикасно контролисати како би се постигло висококвалитетно сечење. Кључно је разумети да је „ефикасно пречишћавање гаса високе чистоће“ језгро, а сви остали параметри су координисани око овог једног језгра.