Laserskärning av ljusa ytor

Att använda fiberlaserskärmaskin för att skära blanka ytmaterial (såsom spegelblankt rostfritt stål, högblank aluminium, koppar, mässing etc.) har grundläggande skillnader och stora fördelar jämfört med användningen av traditionell CO₂-laser, men det kräver också speciella färdigheter för att få bästa resultat och säkerställa säkerhet.

Kärnprincip: Fiberlaserns våglängd är 1,06 mikron, och absorptionshastigheten för metallmaterial är mycket högre än för CO₂-lasern med 10,6 mikron.Det betyder att fiberlasern är mindre benägen att reflekteras, energianvändningen är högre och risken för skador från utrustningens reflektion minskar kraftigt. Men det betyder inte att det inte finns några utmaningar.

Följande är de ljusa ytskärningsteknikerna som är speciellt utformade för fiberlaserskärmaskiner:

Kärnfördelar och lokaler

Först och främst är det tydligt att för det vanligaste blanka rostfria stålet 304 kan moderna fiberlaserskärmaskiner vanligtvis skära direkt utan komplicerad förbehandling som CO₂-laser, och risken för reflektion är extremt låg. Svårigheten ligger främst i hur man får en "felfri" skäryta för att förhindra repor och oxidation på ytan.

Nyckelfärdigheter och parameteroptimering

1. Gasval och tryckreglering (det viktigaste)

• Kväve/högrenhetskväveskärning
• Syfte: Att erhålla en blank ytkant utan oxidation, silvervit eller naturlig färg.
• Tryckkrav: Mycket högt lufttryck krävs (vanligtvis > 1,2 MPa eller ännu högre). Högtryckskvävgas kan snabbt blåsa bort den smälta metallen för att förhindra att den oxiderar på skärytan och missfärgas, samtidigt som skärsömmen kyls ner.
• Renhetskrav: Använd kväve med 99,99 % eller högre renhet för att undvika syreföroreningar som orsakar att den skurna ytan oxiderar och blir gul och svart.
• Syreavskärning:
• Endast tillämplig för att uppnå skärhastighet, och utan att bry sig om det svarta oxidskiktet på skärytan. För arbetsstycken som behöver bibehålla ett "ljust ytutseende" används de i allmänhet inte.

2. Munstycksval och höjdkontroll

• Använd dubbelskikts-/blandade munstycken: dubbelskiktsmunstycken (t.ex. HighSpeed- och LowSpeed-munstycken) kan skapa ett mer stabilt och aggregerat luftflöde, vilket gör att slaggborttagningen blir starkare och är särskilt lämplig för högtrycksskärning av kvävgas med blank yta.
• Munstycksöppning: beroende på valet av tjock platta, använd vanligtvis en något större öppning (t.ex. φ2.0, φ3.0) för att säkerställa tillräckligt luftflöde.
• Fokusposition: Försök att justera fokus något nedåt (djupare in i arket) för att få ett mer vertikalt och jämnt snitt.
• Klipphöjd: bibehåll en konstant och exakt spårningshöjd för att säkerställa ett stabilt luftflöde.

3. Laserparameteroptimering

• Effekt: Att använda högre effekt med hög hastighet kan minska den värmepåverkade zonen och undvika överdriven smältning eller gulning av skäreggen.
• Frekvens: Att öka pulsfrekvensen (t.ex. 500-1000Hz eller högre) kan göra skärlinjen mer fin och jämn.
• Intermittensitet: justera lämplig intermittensitet, med utgångspunkt i att säkerställa stabiliteten i skärningen, för att hitta de bästa parametrarna för ytbehandling.
• Skärhastighet: om du vill säkerställa genomskärning, försök att använda en snabbare skärhastighet för att minska värmeackumulering.

4. Fokushantering

• Ett fokustest utfördes för att hitta den bästa fokuspositionen för det ljusa ytmaterialet och tjockleken. Vanligtvis bidrar en något negativ fokus (laserfokus är inuti plattan) till att få ett bättre vertikalt snitt.

Särskilda överväganden för olika glansiga material

spegel i rostfritt stål:

• Den första skyddande ytan: användning av högkvalitativ specialskyddsfilm för laserskärning! Detta är det mest effektiva sättet att förhindra att stänk som genereras under skärningen och att maskinbordets yta repar spegelytan.
• Efter skärning kan skyddsfilmen enkelt rivas bort för att få en slät yta.

Aluminium och aluminiumlegeringar (särskilt högblanka):

• Reflektionsrisk: Reflektionsförmågan hos rent aluminium och högkiselaluminium är fortfarande hög. Även om risken är lägre än för CO₂, måste man vid ultrahögeffektsfiberlasrar (t.ex. 10 000 watt eller mer) fortfarande vara uppmärksam på den möjliga effekten av bakreflektioner på fiberhuvudets interna komponenter vid skärning.
• Parametrar: Aluminium leder värme snabbt, kräver högre toppeffekt och snabbare hastighet. Använd högrent kväve och kan behöva tillsätta en liten mängd argon för att få en ljusare sektion.
• Slagghängande: Aluminiumskärning är lätt att producera bottenslagghängande, vilket måste övervinnas genom att optimera lufttryck och fokus.

koppar och mässing:

• Hög reflektivitet: Ren koppar (koppar) är en av de mest reflekterande metallerna och är även en risk för fiberlasrar. Börja alltid testet med låg effekt.
• Absorptionsproblem: En grön fiberlaser (våglängd 515 nm) kan användas. Koppar har en mycket hög absorptionshastighet för grönt ljus. Det är ett idealiskt val för att skära koppar, men utrustningen är dyr.
• Mässing: zink, zinkånga genereras vid skärning, tvärsnittet blir lätt svart. Högtryckskvävgas krävs och parametrarna är optimerade.

Säkerhets- och driftsrekommendationer

1. Första testet:För högreflekterande material (ren koppar, ren aluminium) kan skrot användas först vid första skärningen och testas vid lägre effekt för att observera skärtillståndet och maskinens återkoppling.

2. Utrustningsinspektion:Se till att laserhuvudet på din fiberlaserskärmaskin är utrustat med en antireflexskyddsanordning (t.ex. en bakreflektionsisolator). De flesta moderna fiberoptiska maskiner med medelhög till hög effekt levereras som standard.

3. Rengöring och underhåll:

• Rengör materialets yta med olja före skärning.
• Kontrollera och rengör munstycket regelbundet och skydda linsen. Högtrycksgasen vid skärning av blanka ytor kan lättare dra upp damm och fastna på linsen.

4.Provskärning och parameterbibliotek:Upprätta ett "bibliotek med parametrar för ljus yta" för olika material, olika tjocklekar och olika ytkrav, och genomför verifiering av provskärning i liten skala varje gång materialet byts ut.

Sammanfattningspunkter

Slutsats:För fiberlasrar har kärnan i skärning av blanka ytmaterial förändrats från "hur man förhindrar reflektionsskador" till "hur man optimerar processen för att få en perfekt skäryta och skydda materialets utseende". Genom kombinationen av "finparameterjustering av högrenhetskvävgas högtrycksfilmskydd" kan högkvalitativa blanka arbetsstycken bearbetas stabilt och effektivt.