Lazer kesim parlak yüzey becerileri

Parlak yüzeyli malzemeleri (örneğin ayna paslanmaz çelik, yüksek parlaklıkta alüminyum, bakır, pirinç vb.) kesmek için fiber lazer kesme makinesi kullanmanın, geleneksel CO₂ lazer kullanımına göre temel farklılıkları ve büyük avantajları vardır, ancak en iyi sonuçları elde etmek ve güvenliği sağlamak için özel beceriler de gerektirir.

Temel prensip: Fiber lazerin dalga boyu 1,06 mikrondur ve metal malzemelerin emilim oranı, 10,6 mikron dalga boyuna sahip CO₂ lazerine göre çok daha yüksektir.Bu, fiber lazerin yansıma olasılığının daha düşük olduğu, enerji kullanım verimliliğinin daha yüksek olduğu ve ekipman yansıma hasarı riskinin büyük ölçüde azaldığı anlamına gelir. Ancak bu, hiçbir zorluk olmadığı anlamına gelmez.

Aşağıda, fiber lazer kesim makineleri için özel olarak tasarlanmış parlak yüzey kesim teknikleri yer almaktadır:

Temel Avantajlar ve Varsayımlar

Öncelikle, en yaygın parlak yüzeyli 304 paslanmaz çelik için, modern fiber lazer kesim makinelerinin genellikle CO₂ lazer gibi karmaşık ön işlemler gerektirmeden doğrudan kesim yapabildiği ve yansıma riskinin son derece düşük olduğu açıktır. Zorluk esas olarak yüzey çiziklerini ve oksidasyonu önlemek için "kusursuz" bir kesim yüzeyi elde etmekte yatmaktadır.

Temel Beceriler ve Parametre Optimizasyonu

1. Gaz seçimi ve basınç kontrolü (en kritik olanı)

• Azot/yüksek saflıkta azot kesimi
• Amaç: Oksidasyona uğramamış, gümüşi beyaz veya doğal renkte parlak bir kesici kenar elde etmek.
• Basınç gereksinimleri: Çok yüksek hava basıncı gereklidir (genellikle > 1,2 MPa veya daha yüksek). Yüksek basınçlı nitrojen, erimiş metali hızla uzaklaştırarak kesme yüzeyinde oksidasyona ve renk değişimine neden olmasını önlerken, kesme dikişini de soğutur.
• Saflık Gereksinimleri: Kesilen yüzeyin oksitlenmesine ve sararıp kararmasına neden olan oksijen safsızlıklarını önlemek için %99,99 veya daha yüksek saflıkta azot kullanın.
• Oksijen kesimi:
• Sadece kesme hızının artırılması amaçlanan durumlarda kullanılır ve kesme yüzeyindeki siyah oksit tabakası önemli değildir. "Parlak yüzey" görünümünün korunması gereken iş parçalarında genellikle kullanılmazlar.

2. Meme seçimi ve yükseklik kontrolü

• Çift katmanlı/bileşik nozul kullanın: Çift katmanlı nozul (örneğin Yüksek Hızlı, Düşük Hızlı nozul) daha istikrarlı, birleşik bir hava akışı oluşturabilir, cüruf giderme yeteneği daha güçlüdür, özellikle yüksek basınçlı azotla parlak yüzey kesimi için uygundur.
• Meme açıklığı: Kalın plaka seçimine göre, yeterli hava akışını sağlamak için genellikle biraz daha büyük bir açıklık (örneğin φ2.0, φ3.0) kullanılır.
• Odak konumu: Daha dikey ve düzgün bir kesim elde etmek için odağı biraz aşağıya (kağıdın daha derinlerine) doğru ayarlamayı deneyin.
• Kesme yüksekliği: İstikrarlı hava akışı sağlamak için sabit ve hassas bir takip yüksekliği koruyun.

3. Lazer parametre optimizasyonu

• Güç: Yüksek hızda daha yüksek güç kullanmak, ısıdan etkilenen bölgeyi azaltabilir ve kesici ucun aşırı erimesini veya sararmasını önleyebilir.
• Frekans: Darbe frekansını artırmak (örneğin 500-1000 Hz veya daha yüksek) kesim çizgisini daha hassas ve pürüzsüz hale getirebilir.
• Çalışma döngüsü: Kesim stabilitesini sağlama ön koşulu altında, en iyi yüzey işleme parametrelerini bulmak için uygun çalışma döngüsünü ayarlayın.
• Kesme hızı: Kesimin tamamen gerçekleşmesini sağlamak için, ısı birikimini azaltmak amacıyla daha yüksek bir kesme hızı kullanmaya çalışın.

4. Odak Yönetimi

• Parlak yüzey malzemesi ve kalınlığı için en iyi odak konumunu bulmak amacıyla bir odak testi yapıldı. Genellikle hafif negatif bir odak (lazer odağı plakanın içinde) daha iyi bir dikey kesit elde etmeye yardımcı olur.

Farklı parlak malzemeler için özel hususlar

aynalı paslanmaz çelik:

• İlk koruyucu yüzey: yüksek kaliteli lazer kesim özel koruyucu filminin kullanımı! Bu, kesim sırasında oluşan sıçramaların ve makine tablası yüzeyinin ayna yüzeyini çizmesini önlemenin en etkili yoludur.
• Kesim işleminden sonra, pürüzsüz bir yüzey elde etmek için koruyucu film kolayca yırtılabilir.

Alüminyum ve alüminyum alaşımları (özellikle yüksek parlaklıkta olanlar):

• Yansıma riski: Saf alüminyum ve yüksek silikonlu alüminyumun yansıtıcılığı hala yüksektir. Risk CO₂'den daha düşük olsa da, ultra yüksek güçlü fiber lazerler (örneğin, 10.000 watt veya daha fazla) kesim sırasında fiber başlığın iç bileşenlerine geri yansımaların olası etkisine karşı yine de dikkatli olmalıdır.
• Parametreler: Alüminyum ısıyı hızlı iletir, daha yüksek tepe gücü ve daha yüksek hız gerektirir. Yüksek saflıkta azot kullanın ve daha parlak bir bölüm elde etmek için az miktarda argon eklemeniz gerekebilir.
• Cüruf birikmesi: Alüminyum kesiminde alt kısımda cüruf birikmesi kolayca oluşur; bu durumun üstesinden gelmek için hava basıncının ve odaklamanın optimize edilmesi gerekir.

Bakır ve pirinç:

• Yüksek yansıtıcılık: Saf bakır, en yansıtıcı metallerden biridir ve fiber lazerler için de bir risk oluşturur. Teste her zaman düşük güçle başlayın.
• Emilim sorunu: Yeşil fiber lazer (dalga boyu 515nm) kullanılabilir. Bakır, yeşil ışığı çok yüksek oranda emer. Bakır kesimi için ideal bir seçimdir, ancak ekipman pahalıdır.
• Pirinç: Çinko içerir, kesim sırasında çinko buharı oluşur, kesit kolayca kararır. Yüksek basınçlı nitrojen gereklidir ve parametreler optimize edilmelidir.

Güvenlik ve operasyonel öneriler

1. İlk test:Yüksek yansıtıcı özelliğe sahip malzemeler (saf bakır, saf alüminyum) için, ilk kesim yapılırken önce hurda malzeme kullanılabilir ve kesim durumunu ve makine geri bildirimini gözlemlemek için daha düşük güçte test yapılabilir.

2. Ekipman incelemesi:Fiber lazer kesim makinenizin lazer kafasının yansıma önleyici koruma cihazı (örneğin geri yansıma izolatörü) ile donatılmış olduğundan emin olun. Çoğu modern orta ve yüksek güçlü fiber optik makine standart olarak bu özelliğe sahiptir.

3. Temizlik ve bakım:

• Kesme işleminden önce malzemenin yüzeyini yağ ile temizleyin.
• Püskürtme ucunu düzenli olarak kontrol edin ve temizleyin, ayrıca merceği koruyun. Parlak yüzey kesimi sırasında oluşan yüksek basınçlı gaz, tozun daha kolay kalkmasına ve merceğe yapışmasına neden olabilir.

4.Deneme kesimi ve parametre kütüphanesi:Farklı malzemeler, farklı kalınlıklar ve farklı yüzey gereksinimleri için bir "parlak yüzey kesme parametre kütüphanesi" oluşturun ve malzeme her değiştirildiğinde küçük ölçekli deneme kesme doğrulaması yapın.

Özet noktaları

Çözüm:Fiber lazerler için, parlak yüzeyli malzemelerin kesiminde temel nokta, "yansıma hasarını nasıl önleyeceğimiz"den "mükemmel bir kesim yüzeyi elde etmek ve malzemenin görünümünü korumak için süreci nasıl optimize edeceğimiz"e dönüşmüştür. "Yüksek saflıkta nitrojen yüksek basınçlı kesim yüzey filmi korumasının ince parametre ayarı" kombinasyonu sayesinde, yüksek kaliteli parlak yüzeyli iş parçaları istikrarlı ve verimli bir şekilde işlenebilir.