Lazer kesim sırasında kesme başlığı memesinin ısınmasının nedenleri

Lazer kesim başlığı nozülünde aşırı ısınma, hatta kızıl renge kadar yanma gibi ciddi durumlar genellikle tek bir nedene bağlı değildir, çeşitli faktörlerin sonucudur. Aşağıda, başlıca nedenlerden, ikincil nedenlerden ve çözümlerden başlayarak ayrıntılı olarak açıklanacaktır.

Ana sebep

Bunlar, meme ucunun aşırı ısınmasına neden olan en doğrudan ve yaygın sorunlardır.

1. Plazma/yansıyan ısı

• Üretim mekanizması:Lazer ışını metal malzemenin yüzeyine odaklandığında, metal anında erir veya hatta buharlaşır. Oksijen veya azot gibi yardımcı bir gaz, bu yüksek sıcaklık bölgesine doğru üflenir. Enerji yoğunluğu çok yüksekse veya gaz parametreleri uygun değilse, buharlaşan metal ve gazın kendisi iyonlaşarak yüksek sıcaklıkta bir plazma bulutu (son derece yüksek sıcaklığa sahip elektriksel olarak nötr bir gaz grubu) oluşturur.
• Isı transfer süreci:Bu plazma sadece lazer enerjisini emip dağıtmakla kalmayacak, kesme verimliliğini düşürecek, aynı zamanda nozülün içine doğru yukarıya geri dönecektir. Plazmanın taşıdığı muazzam miktardaki ısı, doğrudan nozülün bakır iç duvarına aktarılacak ve sıcaklığının hızla yükselmesine, hatta kızarıp erimesine neden olacaktır.

2. Soğutma sistemi arızası

Modern yüksek performanslı lazer kesim başlıkları, nozullar, koruyucu ayna yuvaları ve diğer bileşenler tarafından emilen ısıyı uzaklaştırmak için özel olarak tasarlanmış, iç kısımda su soğutmalı kanallara sahiptir.

Sıkça Sorulan Sorular:

• Yetersiz soğutma suyu akışı:Soğutma suyu pompasının arızalanması, su borusunun bükülmesi, filtrenin tıkanması vb.
• Soğutma suyu sıcaklığı çok yüksek:Soğutma cihazının soğutma etkisi iyi değil veya seçilen hacim çok küçük.
• Soğutma suyu devresinde tıkanıklık veya sızıntı:İç kısımdaki kireç veya kirlilikler akış yolunu tıkar.
• Soğutma sistemi çalışmıyor:Lazer cihazını çalıştırmadan önce soğutucuyu açmayı unutmak.

İkincil ve diğer nedenler

Bu nedenler, yukarıdaki iki nedene göre daha dolaylı olsa da, ateşi şiddetlendirebilir veya tek başlarına sorunlara yol açabilir.

3. Kontaminasyonyıpranmış veya hasar görmüşnses

• Odaklama aynası veya koruyucu ayna kirlenirse (yağ, toz) veya hasar görürse, ışık geçirgenliği ve odaklama yeteneği azalır.
• Lazer enerjisinin bir kısmı mercek tarafından emilir ve ısıya dönüştürülür. Bu ısı ayna tabanına aktarılır ve bu da çevredeki havayı ve nozul tabanını ısıtır.
• Ciddi vakalarda, aşırı lens sıcaklığı patlamaya neden olabilir.

4. Proses parametrelerinin yanlış ayarlanması

• Gaz türü ve basıncı:
• Karbon çeliğini oksijenle kesmek, kendiliğinden çok fazla ısı üreten ekzotermik bir reaksiyondur. Gaz basıncı uygun değilse, güçlü bir plazma oluşması daha kolaydır.
• Paslanmaz çeliği kesmek için azot kullanılırken, hava basıncı erimiş malzemeyi zamanında uzaklaştırmak için çok düşükse, cüruf yukarı sıçrar, nozulun iç duvarına yapışır ve onu ısıtmaya devam eder; hava basıncı çok yüksekse, hava akışında düzensizliğe neden olabilir ve bu da plazma oluşumuna yol açabilir.
• Kesme hızı:Hız çok düşükse, lazer çok uzun süre aynı pozisyonda kalır ve çok fazla ısı birikir; bu da plazma oluşumuna ve nozülün yanmasına neden olabilir. Hız çok yüksekse, kesme işlemi gerçekleşmeyebilir ve yansıyan ışık artar.
• Lazer gücü:Güç çok yüksek olduğunda ve diğer parametreler (hız ve hava basıncı gibi) uyuşmadığında, enerji aşırı olur ve kolayca plazma oluşur.
• Odak noktası:Yanlış odaklama pozisyonu, enerji yoğunluğunu ve kesim şeklini etkileyerek eriyik deşarjını ve plazma oluşumunu etkileyecektir.

5. Meme ucunun kendisiyle ilgili sorun

• Model uyumsuzluğu:Meme açıklığı, kesilecek plakanın kalınlığı ve gaz basıncıyla uyumlu değildir. Örneğin, geniş açıklıklı bir meme ile ince kesim yapıldığında hava akışı dağılabilir ve koruma etkisi zayıf olur.
• Düşük kalite/hasar:Meme ucunun orta deliği yuvarlak değil, çapaklar var ve iç duvarı pürüzsüz değil; bu da dengesiz hava akışına ve kolayca girdap akımlarının oluşmasına neden olur, bu da ısı dağılımına ve cüruf üflemeye elverişli değildir. Sac levhayla çarpışma sonrasında meme ucunun hafifçe deforme olması da bu soruna yol açabilir.
• Yanlış kurulum:Meme ucu sıkıca kapatılmamış veya sızdırmazlık halkası hasar görmüş, bu da gaz kaçağına ve stabil gaz perdesi korumasının bozulmasına neden oluyor.

6. Dış çevre ve çarpışma

• Plakanın yüzey yansıtıcılığı çok yüksek:Alüminyum ve bakır gibi yüksek yansıtıcılığa sahip malzemeler kesilirken, lazer enerjisinin büyük bir kısmı kesme başlığının içine geri yansıtılır ve nozul ile ayna yuvası tarafından emilir.
• Çarpışma:Kesme başlığı plaka veya fikstürle çarpışır, bu da nozulun deforme olmasına ve iç parçaların yer değiştirmesine neden olarak ışık, gaz ve su yolunun orijinal eş eksenliliğini ve sızdırmazlığını bozar.

Özet ve Çözüm Kontrol Listesi

Meme ısınma sorunuyla karşılaşıldığında, aşağıdaki sırayla kontrol edilmesi önerilir:

1. İnceleme için makineyi derhal durdurun:Ekipmanın daha fazla hasar görmesini önlemek için.

2. Soğutma sistemini kontrol edin (en öncelikli işlem):

• Soğutma ünitesinin açık ve normal şekilde çalıştığını doğrulayın.
• Soğutma suyu akış hızının ve basıncının ekipman gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını kontrol edin.
• Giriş ve çıkış borularına dokunarak sıcaklık farkını hissedin. Sıcaklık farkı az ise, bu ısı transfer verimliliğinin düşük veya akışın yetersiz olduğu anlamına gelir.
• Suyun kalitesini kontrol ederek herhangi bir kirlilik içermediğinden emin olun.

3. Optik bileşenleri kontrol edin ve gerekirse değiştirin:

• Koruyucu lensi çıkarın ve kirlenme, yanık veya çatlak olup olmadığını kontrol edin. Lensleri her zaman temiz tutun.
• Netleme aynasının iyi durumda olup olmadığını kontrol edin.

4. Memeyi kontrol edin ve gerekirse değiştirin:

• Kullanılan meme açıklığının devam eden kesme işlemi için uygun olup olmadığını kontrol edin.
• Meme ucunun iç deliğinin düzgün ve yuvarlak olup olmadığını, erime hasarı veya tıkanıklık olup olmadığını kontrol edin. Yeni, yüksek kaliteli bir meme ucu ile test edin.

5. Kesme işlemi parametrelerinin optimizasyonu:

• Malzeme türüne ve kalınlığına göre lazer gücünü, kesme hızını, gaz türünü ve basıncını, odak konumunu vb. yeniden kalibre etmek için ekipman tedarikçisine veya deneyimli bir proses mühendisine danışın. Bu, plazma aşırı ısınma sorununu çözmenin temelidir.

6. Eş eksenliliği ve montajı kontrol edin:

• Lazer, nozul ve gazın eş eksenliliğinin doğru olup olmadığını kontrol etmek için hizalama test cihazını kullanın.
• Meme ucunun doğru şekilde takılıp sıkıldığından ve sızdırmazlık halkasının sağlam olduğundan emin olun.

7. Kesme işlemini gözlemleyin:

• Güvenlik ilkesi gereği, kesme işlemi sırasında oluşan kıvılcımları gözlemleyin. Normal bir kıvılcım aşağı ve geriye doğru olmalıdır. Eğer kıvılcım yukarı doğru sıçrarsa, dağılırsa veya çok kaba ve parlaksa, bu genellikle parametrelerin uygun olmadığı ve büyük miktarda plazma oluştuğu anlamına gelir.

Sistematik inceleme yoluyla, nozul ısıtma sorunlarının büyük çoğunluğu etkili bir şekilde çözülebilir. Yukarıdaki adımlar sorunu çözemezse, kesme kafasının içinde daha ciddi bir mekanik veya optik sorun olabilir ve profesyonel bakım için ekipman üreticisiyle iletişime geçilmesi gerekir.