Hur man löser grader som genereras av laserskärning av metall

Gradbildning som uppstår vid laserskärning av plåt är ett vanligt processproblem, vilket vanligtvis indikerar att skärprocessen inte är optimal. För att lösa detta problem systematiskt är det nödvändigt att kontrollera och justera från flera dimensioner såsom utrustning, material, processparametrar och hjälpgaser.

Kärnoptimeringsriktning och specifika åtgärder

1. Optimera processparametrar (för kolstål och andra material)

• Lasereffekt: otillräcklig effekt är en av de främsta orsakerna till grader. Genom att öka effekten på lämpligt sätt kan man säkerställa att metallen smälter helt. Det bör dock noteras att för hög effekt kan orsaka att plattan bränns eller att slagg fastnar.
• Skärhastighet: Hastigheten är för hög, laserenergiinmatningen är otillräcklig, materialet smälter inte helt och det blåses upp till grader av luftflödet. Om hastigheten är för låg blir brännskadorna allvarliga och slaggen fastnar. Justera till den bästa hastigheten som matchar effekten och plattans tjocklek. Du kan vanligtvis testa parametrarna först. Fokusposition: Felaktig fokusering resulterar i otillräcklig energitäthet. Fokustest för att hitta den lämpligaste positionen för den aktuella plattans tjocklek (vanligtvis vid skärning av kolstål är fokuseringen på plattans yta eller något under).

2. Se till att hjälpgasen är i bästa skick (den mest kritiska faktorn)

• Gastyp och renhet:
• Skärning av kolstål: Syre med hög renhet (≥ 99,95 %) måste användas. Syre deltar i den exoterma reaktionen och hjälper till att bränna och blåsa bort slaggen. Otillräcklig renhet kommer att påverka skärkvaliteten och oxidskiktet i sektionen avsevärt.

Skärning av rostfritt stål och aluminium: högrent kväve (≥ 99,99 %) eller argon bör användas. Använd högtrycksgas för att blåsa bort smält metall för att uppnå oxidationsfri skärning. Den orena gasen kommer att orsaka slagg på botten.

• Gastryck:
• Skärning av kolstål (med syrgas): trycket bör inte vara för högt (vanligtvis 0,8–2 bar). För högt tryck kyler ner snittet, men minskar förbränningsreaktionens effektivitet och leder till grader.
• Skärning av rostfritt stål/aluminium (med kväve): Trycket måste vara tillräckligt högt (vanligtvis 10–20 bar, beroende på plattans tjocklek). Otillräckligt tryck är den vanligaste orsaken till gradfria skärfel, och den smälta metallen kan inte blåsas bort helt.
• Munstycksstatus:
• Kontrollera att munstycket inte är skadat eller blockerat av stänk. Ett slitet munstycke kan orsaka turbulens i luftflödet.
• Kontrollera om munstyckshålets diameter matchar plattans tjocklek och gastrycket. Tjocka plattor kräver vanligtvis munstycken med större öppning.
• Kalibrera munstyckets och laserhuvudets koncentricitet. Avvikelsen i koncentricitet kommer att orsaka att gasen blåser och producerar grader på ena sidan.

3. Kontrollera och underhåll utrustningens status

• Rengöring av optiska linser: Skyddsspegel och nedsmutsning från fokusspegeln minskar lasereffekten och strålkvaliteten avsevärt. Kontrollera och rengör eller byt ut linserna regelbundet.
• Strålkvalitet: regelbunden strålkalibrering för att säkerställa att den optiska vägen är korrekt och fokus är avrundat.
• Utrustningsstabilitet: Kontrollera om maskinverktygets styrskena och transmissionssystem är stabila, och oregelbundna grader kommer att genereras vid skakning med hög hastighet.

4. Fokusera på själva materialet

• Arkytan: Se till att arkets yta är fri från allvarlig rost, färg eller beläggning, vilket påverkar laserabsorptionen och skärstabiliteten.
• Materialsammansättning och kvalitet: dålig kvalitet eller ojämn legeringssammansättning hos plattan kan också leda till fluktuationer i skäreffekten.

Särskilda problem med gradproblem i olika material

• Kolstålsplåt (syreskärning): bottenskäret består mestadels av hård och spröd järnoxidslagg. Främst beror det på syrets renhet, skärningsposition och anpassning av effekthastighet.
• Rostfri aluminiumplåt (kväveskärning): bottengraderna är mestadels mjuka och långa, oblåsta smälta metaller. Den första uppgiften är att kontrollera om kvävetrycket är tillräckligt högt, om gasen är ren och om munstycket är lämpligt.

Rekommendationer för systematisk resolutionsprocess

1. Registrera och återge:Registrera aktuell borrplattas typ, tjocklek och alla processparametrar (effekt, hastighet, lufttryck, fokus, munstyckstyp) i detalj.

2. Justering med en variabel:Justera endast en parameter åt gången (det rekommenderas att börja med gastryck och fokusposition först) för jämförelse av provsnitt.

3. Från enkel till komplex felsökning:

• Steg 1: Kontrollera och rengör munstycket och linsen.
• Steg 2: Kontrollera gasens renhet och tryck.
• Steg 3: Optimera fokuspositionen.
• Steg 4: Justera matchningen av effekt och hastighet.
• Steg 5: Kalibrera den optiska vägen och enhetens koncentricitet.

4. Upprätta ett standardparameterbibliotek:När de bästa parametrarna har hittats för plattor av olika märken, tjocklekar och material, kommer de att registreras för att bilda standardiserade bruksanvisningar.

Sammanfattning:Kärnan i att lösa problemet med laserskärande grader är att "säkerställa tillräcklig energiinmatning och samarbeta med en stabil, ren och korrekt luftriktning för att blåsa bort smältan i tid". Det är ett systematiskt problem som kräver att operatören har tålamod och gradvis undersöker och optimerar genom vetenskapliga metoder. Om alla ovanstående steg kontrolleras och problemet kvarstår efter justering, måste du kontakta utrustningstillverkaren för att kontrollera om laserns utgående energi eller strålläge har ändrats.