วิธีแก้ปัญหาเศษโลหะที่เกิดจากการตัดโลหะด้วยเลเซอร์

รอยขรุขระที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดแผ่นโลหะด้วยเลเซอร์เป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไป ซึ่งโดยปกติแล้วบ่งชี้ว่ากระบวนการตัดไม่เหมาะสม เพื่อแก้ไขปัญหานี้อย่างเป็นระบบ จำเป็นต้องตรวจสอบและปรับแต่งจากหลายมิติ เช่น อุปกรณ์ วัสดุ พารามิเตอร์กระบวนการ และก๊าซช่วย

ทิศทางการเพิ่มประสิทธิภาพหลักและมาตรการเฉพาะ

1. ปรับพารามิเตอร์กระบวนการให้เหมาะสม (สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและวัสดุอื่นๆ)

• กำลังเลเซอร์: กำลังที่ไม่เพียงพอเป็นสาเหตุหลักประการหนึ่งของการเกิดครีบ การเพิ่มกำลังให้เหมาะสมจะช่วยให้โลหะหลอมละลายได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ควรระวังว่ากำลังที่สูงเกินไปอาจทำให้แผ่นโลหะไหม้หรือเกิดตะกรันได้
• ความเร็วในการตัด: หากเร็วเกินไป พลังงานเลเซอร์จะไม่เพียงพอ วัสดุจะไม่หลอมเหลวอย่างสมบูรณ์ และจะเกิดเศษโลหะติดขัดจากกระแสลม ในทางกลับกัน หากช้าเกินไป การไหม้จะรุนแรงและเศษโลหะจะเกาะติด ควรปรับความเร็วให้เหมาะสมกับกำลังไฟและความหนาของแผ่นโลหะ โดยปกติแล้วสามารถทดสอบพารามิเตอร์ก่อนได้ ตำแหน่งโฟกัส: การโฟกัสที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ความหนาแน่นของพลังงานไม่เพียงพอ ควรทดสอบการโฟกัสเพื่อหาตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความหนาของแผ่นโลหะในปัจจุบัน (โดยปกติเมื่อตัดเหล็กกล้าคาร์บอน โฟกัสจะอยู่ที่พื้นผิวของแผ่นโลหะหรือต่ำกว่าเล็กน้อย)

2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าก๊าซเสริมอยู่ในสภาพที่ดีที่สุด (ปัจจัยที่สำคัญที่สุด)

• ประเภทและความบริสุทธิ์ของก๊าซ:
• การตัดเหล็กกล้าคาร์บอน: ต้องใช้ออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง (≥ 99.95%) ออกซิเจนมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาคายความร้อน ช่วยในการเผาไหม้และพัดเอาตะกรันออกไป ความบริสุทธิ์ที่ไม่เพียงพอจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพการตัดและชั้นออกไซด์ของชิ้นงาน

การตัดสแตนเลสและอลูมิเนียม: ควรใช้ไนโตรเจนบริสุทธิ์สูง (≥ 99.99%) หรืออาร์กอน ใช้แก๊สแรงดันสูงเป่าโลหะหลอมเหลวออกไปเพื่อให้ได้การตัดที่ปราศจากออกซิเดชัน แก๊สที่ไม่บริสุทธิ์จะทำให้เกิดตะกรันที่ด้านล่าง

• แรงดันแก๊ส:
• การตัดเหล็กกล้าคาร์บอน (โดยใช้ก๊าซออกซิเจน): แรงดันไม่ควรสูงเกินไป (โดยปกติ 0.8-2 บาร์) แรงดันที่สูงเกินไปจะทำให้รอยตัดเย็นลง แต่จะลดประสิทธิภาพของปฏิกิริยาการเผาไหม้ และทำให้เกิดครีบคม
• การตัดสแตนเลส/อลูมิเนียม (โดยใช้ไนโตรเจน): แรงดันต้องสูงเพียงพอ (โดยปกติ 10-20 บาร์ ขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นโลหะ) แรงดันที่ไม่เพียงพอเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้การตัดไม่ปราศจากเศษโลหะ และโลหะหลอมเหลวไม่สามารถถูกเป่าออกไปได้อย่างหมดจด
• สถานะหัวฉีด:
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหัวฉีดไม่ชำรุดหรืออุดตันด้วยละอองน้ำ หัวฉีดที่สึกหรออาจทำให้เกิดการไหลของอากาศปั่นป่วนได้
• ตรวจสอบว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูหัวฉีดเหมาะสมกับความหนาของแผ่นโลหะและแรงดันแก๊สหรือไม่ โดยปกติแผ่นโลหะหนาจะต้องการหัวฉีดที่มีขนาดรูใหญ่กว่า
• ปรับเทียบความเที่ยงตรงของหัวฉีดและหัวเลเซอร์ การเบี่ยงเบนของความเที่ยงตรงจะทำให้ก๊าซพุ่งออกมาและเกิดครีบที่ด้านใดด้านหนึ่ง

3. ตรวจสอบและบำรุงรักษาอุปกรณ์ให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน

• การทำความสะอาดเลนส์: ฝุ่นละอองบนกระจกป้องกันและกระจกโฟกัสจะลดกำลังเลเซอร์และคุณภาพลำแสงลงอย่างมาก ควรตรวจสอบและทำความสะอาดหรือเปลี่ยนเลนส์เป็นประจำ
• คุณภาพลำแสง: ปรับเทียบลำแสงอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นทางแสงถูกต้องและจุดโฟกัสมีความกลมมน
• ความเสถียรของอุปกรณ์: ตรวจสอบว่ารางนำทางและระบบส่งกำลังของเครื่องมือกลมีความเสถียรหรือไม่ และจะเกิดเสี้ยนที่ไม่สม่ำเสมอเมื่อมีการสั่นสะเทือนด้วยความเร็วสูง

4. มุ่งเน้นที่เนื้อหาเป็นหลัก

• พื้นผิวแผ่นโลหะ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวแผ่นโลหะปราศจากสนิม สี หรือสารเคลือบใดๆ ที่จะส่งผลต่อการดูดซับแสงเลเซอร์และความเสถียรในการตัด
• องค์ประกอบและคุณภาพของวัสดุ: แผ่นโลหะคุณภาพต่ำหรือส่วนประกอบของโลหะผสมที่ไม่สม่ำเสมออาจส่งผลให้ประสิทธิภาพการตัดไม่คงที่ได้เช่นกัน

ข้อควรระวังพิเศษเกี่ยวกับปัญหาครีบในวัสดุชนิดต่างๆ

• แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน (การตัดด้วยออกซิเจน): ครีบด้านล่างส่วนใหญ่เป็นตะกรันเหล็กออกไซด์ที่แข็งและเปราะ สาเหตุหลักมาจากความบริสุทธิ์ของออกซิเจน ตำแหน่งการโฟกัส และความเร็วรอบของกำลังไฟที่เหมาะสม
• แผ่นอลูมิเนียมสแตนเลส (การตัดด้วยไนโตรเจน): ครีบด้านล่างส่วนใหญ่จะอ่อนนุ่มและเป็นโลหะหลอมเหลวที่ไม่ถูกเป่าเป็นเส้นยาว ขั้นตอนแรกคือการตรวจสอบว่าความดันไนโตรเจนสูงพอหรือไม่ ก๊าซบริสุทธิ์หรือไม่ และหัวฉีดเหมาะสมหรือไม่

คำแนะนำเกี่ยวกับกระบวนการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบ

1. บันทึกและทำซ้ำ:บันทึกประเภทแผ่นขัดปัจจุบัน ความหนา และพารามิเตอร์กระบวนการทั้งหมด (กำลังไฟ ความเร็ว แรงดันลม โฟกัส ประเภทหัวฉีด) อย่างละเอียด

2. การปรับค่าตัวแปรเดียว:ปรับพารามิเตอร์ทีละตัวเท่านั้น (แนะนำให้เริ่มจากการปรับแรงดันแก๊สและตำแหน่งโฟกัสก่อน) เพื่อเปรียบเทียบผลการตัดทดลอง

3. การแก้ไขปัญหาตั้งแต่ระดับง่ายไปจนถึงระดับซับซ้อน:

• ขั้นตอนที่ 1: ตรวจสอบและทำความสะอาดหัวฉีดและเลนส์
• ขั้นตอนที่ 2: ตรวจสอบความบริสุทธิ์และความดันของก๊าซ
• ขั้นตอนที่ 3: ปรับตำแหน่งโฟกัสให้เหมาะสม
• ขั้นตอนที่ 4: ปรับกำลังและความเร็วให้เหมาะสมกัน
• ขั้นตอนที่ 5: ปรับเทียบเส้นทางแสงและความแม่นยำของจุดศูนย์กลางของอุปกรณ์

4. สร้างไลบรารีพารามิเตอร์มาตรฐาน:เมื่อได้ค่าพารามิเตอร์ที่ดีที่สุดสำหรับแผ่นเหล็กยี่ห้อต่างๆ ความหนา และวัสดุต่างๆ แล้ว ค่าเหล่านั้นจะถูกบันทึกไว้เพื่อจัดทำเป็นคู่มือการใช้งานมาตรฐาน

สรุป:หัวใจสำคัญของการแก้ปัญหาเศษโลหะจากการตัดด้วยเลเซอร์คือ “การตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการป้อนพลังงานอย่างเพียงพอ และทำงานร่วมกับการไหลของอากาศที่เสถียร บริสุทธิ์ และทิศทางที่ถูกต้อง เพื่อเป่าเศษโลหะที่หลอมเหลวออกไปให้ทันเวลา” นี่เป็นปัญหาเชิงระบบที่ต้องอาศัยความอดทนจากผู้ปฏิบัติงาน และค่อยๆ ตรวจสอบและปรับปรุงแก้ไขด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ หากตรวจสอบขั้นตอนข้างต้นทั้งหมดแล้ว และปัญหายังคงอยู่หลังจากปรับแต่งแล้ว คุณต้องติดต่อผู้ผลิตอุปกรณ์เพื่อตรวจสอบว่าพลังงานเอาต์พุตของเลเซอร์หรือโหมดลำแสงมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่