Hur man löser den fastklibbande slaggen vid laserskärning av aluminiumplåt

Laserskärning av aluminiumslagg (även känd som hängande slagg, slagg) är ett vanligt problem, främst på grund av aluminiumets höga värmeledningsförmåga, låga smältpunkt, lätta oxidation och viskositet i smält tillstånd och andra egenskaper. För att lösa problemet systematiskt är det nödvändigt att optimera gasen, parametrarna, materialen, utrustningen och processen. 5 Följande ger en omfattande uppsättning lösningar:

Kärnnyckel: val och optimering av hjälpgas (detta är den viktigaste delen)

1. Högrent kväve är att föredra

• Princip: Kväve som inert gas kan effektivt förhindra oxidation av smält aluminium och minska bildandet av klibbiga rester av aluminiumoxid (Al₂O₃). Samtidigt kan högtryckskvävet blåsa den smälta aluminiumvätskan nedåt från slitsen, snarare än att den ansamlas från sida till sida.
• Renhetskrav: ≥ 99,99 % (99,995 % eller högre rekommenderas). Bristande renhet är en av de främsta orsakerna till slaggbildning.
• Tryckkrav: beroende på justering av plattans tjocklek, vanligtvis högre (t.ex. skärning av 3 mm aluminiumplåt till 1,5-2,0 MPa). Otillräckligt tryck blåser inte bort smältan effektivt.

2. Tryckluft av hög kvalitet (ekonomiskt alternativ)

• Tillämpliga scenarier: De lägre ytkvalitetskraven är inte höga, eller tunn aluminiumplåt (t.ex. ≤ 3 mm) grovbearbetning.
• Nödvändiga villkor:
• Måste vara utrustade med högeffektiva kyltorkar och precisionsfilter för att säkerställa att luften är vattenfri och oljefri. Fukt och olja förvärrar aluminiumoxidation och slaggbildning.
• Trycket bör vara tillräckligt stabilt.

3. Syre (för speciella ändamål)

• Princip: Använd oxidationsreaktionen för att ge ytterligare värme och öka skärhastigheten. Emellertid kommer en stor mängd grov och hård aluminiumoxidslagg oundvikligen att produceras, vilket vanligtvis inte rekommenderas för skärning som inte kräver slaggvidhäftning, utan endast för tillfällen som kräver mycket låga ytkrav eller efterföljande bearbetning.

optimering av skärparametrar

Parametrar ska matchas med gas för systemfelsökning.

1. Balans mellan kraft och hastighet:

• Effekten är för hög/hastigheten är för låg: överskottsenergi orsakar överdriven smältning av aluminium, den smälta poolen blir större, gasen är svår att blåsa och den nedre sfäriska slaggen bildas.
• Effekten är för låg/för snabb: otillräcklig energi, materialet skärs inte igenom eller botten kyls för snabbt, smältan stelnar på kanten innan den kan blåsas bort.
• Felsökningsmetod: baserat på de rekommenderade parametrarna utförs hastighetsstegetestet för att hitta den "sweet spot" som precis skär igenom och hänger minst slagg.

2. Frekvens och arbetscykel:

• Att minska frekvensen och justera arbetscykeln hjälper ibland till att kontrollera värmetillförseln och minska överhettningen i botten. För tunna plattor kan högre frekvenser användas.

3. Fokusposition:

• Försök att minska fokus något (negativ defokusering) så att energin koncentreras mer i den nedre halvan av plattan, vilket bidrar till att smältan blåses ut från botten. Detta är ett effektivt sätt att förbättra den bottenhängande slaggen. Den behöver finjusteras efter den faktiska situationen.

Utrustnings- och förbrukningsvarorsstatus

1. Inspektion och val av munstycke:

• Status: Säkerställ att munstycket är fritt från slitage, deformation och centrum-till-centrum-position. Ett slitet munstycke gör att luftflödet blir turbulent och slaggblåsningen blir svag.
• Diameter: Använd vanligtvis ett munstycke med större diameter (t.ex. φ2,0 mm eller mer) med högtryckskvävgas, vilket kan skapa en starkare och bredare täckning av luftflödesbarriären.

2. Strålkvalitet:

• Se till att laserhuvudets lins (fokuseringsspegel, skyddsspegel) är ren och fri från föroreningar, och se till att strålens energifördelning är jämn och koncentrerad.

Material- och processberedning

1. Yta och material av aluminiumplåt:

• Rengöring: Avlägsna olje-, damm- och oxidskiktet på aluminiumplåtens yta före skärning. Speciellt rengöringsmedel för aluminiumlegering kan användas.
• Legeringskvalitet: Olika aluminiumlegeringar har olika prestanda. Vanligtvis skär 5-serien (t.ex. 5052) bättre än 6-serien (t.ex. 6061) och mindre klibbig slagg. Kisel, magnesium och andra element med hög legeringsviskositet är högre.
• Oxidlager: om det finns ett tjockt oxidlager på plattans yta kan det poleras eller betas lätt.

2. Arbetsavstånd:

• Se till att avståndet från munstycket till plattan är konstant och lämpligt (vanligtvis 0,5–1,5 mm). För högt avstånd försvagar gastrycket.

3. Perforering och bly:

• Optimera perforeringsparametrarna för att förhindra att stänk samlas på ytan under perforeringen.
• Använd yttre ledare eller bågledare för att undvika slaggansamling i början av arbetsstyckets kontur.

Behandling efter skärning (åtgärd)

Om det fortfarande finns lite slagg kvar kan följande åtgärder vidtas:

1. Fysisk borttagning:Använd en skrapa, rostfri borste eller skursvamp för att ta bort manuellt. För grov plåtslagg kan en liten vinkelslip med en speciell nylonskiva behövas.

2. kemisk rengöring:Användning av speciell aluminiumrengöringsvätska eller utspädd alkalisk lösning med nedsänkningsservetter kan lösa upp en del av den klibbiga slaggen. Kom ihåg att undvika användning av starka syror och alkalier, och skölj noggrant med vatten och torka efter behandling.

3. Sandblästring:För batchdetaljer eller som kräver en enhetlig matt yta kan fin sand (som glaspärlor) användas för sandblästring.

Genom ovanstående systematiska undersökning och optimering kan problemet med slaggvidhäftning vid laserskärning av aluminiumplåt effektivt kontrolleras för att uppnå högkvalitativ skärning. Nyckeln är att förstå att "effektiv rening av högren gas" är kärnan, och alla andra parametrar är samordnade kring denna kärna.