Hur kan man åtgärda piercing och blåshål vid laserskärning?

Piercing och blåshål är mycket vanliga problem vid laserskärning och representerar viktiga utmaningar som påverkar skärkvalitet, bearbetningseffektivitet och driftssäkerhet. Låt oss först klargöra två begrepp:

Genomträngande:Avser processen att använda en laser för att skapa ett första hål i materialet innan skärningen påbörjas. Problemen visar sig vanligtvis som långa håltagningstider, låg effektivitet och ofullständig håltagning.

Nyckelhål:Ett skenande tillstånd under håltagningsprocessen som kännetecknas av våldsamt stänk av smält metall, rikliga gnistor och grader, och potentiella skador på munstycket och linserna. Det inträffar vanligtvis vid skärning av tjockare plåtar (särskilt med en syrgasflamma) eller specialmaterial som galvaniserat stål.

Kärnlösningsmetod: Balanserad energitillförsel.

Oavsett om det är perforering eller utblåsning, är den underliggande orsaken en obalans i den transienta interaktionen mellan laserenergi, gas och materialet. Nyckeln till att lösa detta problem ligger i "kontroll" snarare än "kraftfull attack" – det vill säga att låta energin penetrera materialet smidigt och gradvis, istället för att orsaka en omedelbar "utblåsning".

CKonventionella metoder för att hantera ineffektiv/instabil perforering

1. Optimering av perforeringsparametrar (mest grundläggande och direkta)

• Minska perforeringskraften: Använd lägre effekt än skärkraften i det inledande skedet för att undvika överdriven värmeackumulering.
• Förbättra pulsfrekvensen: använd högfrekvent pulsperforering, den kontinuerliga energin sprids i ett antal små energipaket, så att materialet smälter lager för lager, snarare än en engångsförgasningsexplosion.
• Justera arbetscykeln: Minska arbetscykeln (den andel tid som lasern är "på") för att ytterligare kontrollera den genomsnittliga effekten.
• Öka perforeringstiden: ge tillräckligt med tid för att slaggen ska kunna blåsas bort och gradvis tränga in.

2. Använd avancerad perforeringsprocess

Stegperforering/progressiv perforering:Moderna laserskärmaskiner har denna funktion.

• Först låg och sedan hög: använd först låg effekt och hög frekvens för att förvärma och göra ett litet hål, öka sedan gradvis effekten eller byt parametrar för att expandera och penetrera.
• Skiktperforering: För tjocka plattor, ställ in flera perforeringshöjder så stannar laserfokus på olika djup för att penetrera lager för lager.

Sprängperforering. Progressiv perforering:

• Explosionsskärning: För tunnplåt används ofta kväveskärande rostfritt stål, vilket är snabbt.
• Progressiv perforering: Den måste användas för tjocka plattor, kolstål eller specialmaterial med syre, vilket effektivt kan förhindra sprängning.

3. Kontrollgas

• Perforeringstrycket är lägre än skärtrycket: lägre tryck används för perforering (till exempel, vid skärning med syrgas är perforeringstrycket inställt på 50–70 % av skärtrycket) för att förhindra sprängning orsakad av våldsam förbränning av högtryckssyre. Efter att perforeringen har lyckats, byt till högt skärtryck.
• Fördröjd lufttillförsel och fördröjd luftavstängning:

4. Hjälpprocess

• Sprutning av punkteringsvätska: Att spraya speciell explosionssäker hålvätska (eller vanlig tuschfärg) vid perforeringspunkten kan förhindra stänk och effekten är anmärkningsvärd.
• Använd film/klistermärke: för speglar i rostfritt stål, aluminiumplåt etc., klistra in skyddsfilmen och klipp sedan, vilket kan minska reflektionen och förbättra perforeringens stabilitet.
• Skärning från plattans kant: om processen tillåter, försök att skära från plattans kant för att undvika helt perforering.

Ffokus på att lösa problemet med "sprängande hål"

Punktering är en extrem manifestation av okontrollerad perforering och kräver en mer riktad strategi.

1. Finjustering av parametrar (för spränghål)

• Minska punkteringskraften ytterligare: Detta är det mest effektiva första steget.
• Öka pulsfrekvensen kraftigt: gör laserverkan mer "mjuk".
• Öka perforeringstiden avsevärt: ge tillräckligt med tid för energiavledning och slaggborttagning.
• Försök att höja fokus: ställ in perforeringens fokusposition 0,5–2 mm över materialytan (det specifika värdet måste testas), så att stråldiametern blir något större, energitätheten minskas och lite "sprängning" undviks.

2. Optimering av gasstrategi

• Kontrollera att perforeringslufttrycket har minskat.
• För galvaniserade och belagda plattor: överväg att använda kväve eller luft för perforering och byt till syrgasskärning (vid behov) efter att perforeringen är klar. Eftersom syret kommer att reagera våldsamt med zinkskiktet, vilket resulterar i ett spränghål.
• Säkerställ gasens renhet: syrets renhet måste vara över 99,95 %, föroreningar kommer att störa processen.

3. Material- och processanpassning

• Behandling av galvaniserad plåt/belagd plåt: Detta är det hårdast drabbade området för spränghål. Utöver ovanstående gasmetoder kan du även:
• Vid programmering ställs perforeringspunkten in i ett område utan beläggning eller med en tunn beläggning (t.ex. arkets kant, det område där beläggningen först skärs av).
• Om förhållandena tillåter, förbehandla perforeringspunkterna (t.ex. slipa bort beläggningen lätt).
• Syreskärning av tjockplåt: progressiv perforering måste användas och kombinationen av "låg effekt och lång tid" måste användas.

SChecklista för systematisk inspektion och förebyggande åtgärder

När problem uppstår, felsök i denna ordning:

Slutliga säkerhetstips

Vid allvarlig sprängning, avbryt driften omedelbart och kontrollera:

1. Skydda linsen:Är den förorenad eller skadad? Detta är den vanligaste förlusten.

2. Munstycke:Är den blockerad eller skadad av slagg? Bör bytas ut

3. Inuti skärhuvudet:Finns det några rester av sputtering? Professionell rengöring krävs.

Sammanfattningsvis är kärnan i att lösa perforeringsproblemet: för olika material (särskilt galvaniserad plåt), ge upp "one size fits all"-perforeringen, använd den "gradvisa" milda perforeringsstrategin och ställ in det lägre perforeringstrycket oberoende av varandra. Med utgångspunkt i utrustningens standardprocessbibliotek kan de "gyllene parametrarna" för de mest lämpliga aktuella materialen hittas genom småstegs, riktad parametertestning och optimering.