Під час лазерного різання вуглецевої сталі поперечний переріз є шорстким та зубчастим, що зазвичай спричинено не однією причиною, а невідповідністю кількох параметрів процесу. Нижче наведено детальні рішення з двох аспектів: основні причини та систематичні кроки усунення несправностей..
Tаналіз основної причини.
Шорстка та зубчаста ділянка, по суті, є результатом нестабільного енергопостачання та поганого відведення допоміжного газошлаку. Зокрема, це можна охарактеризувати наступними категоріями:
1. Проблеми з параметрами процесу (найпоширеніші):
· Швидкість різання не відповідає:швидкість занадто висока, накопичення енергії недостатнє, і безперервне різання не може бути сформоване, утворюючи дефекти та зазубрини; швидкість занадто повільна, надмірне горіння, а переріз сильно розплавлений, і він шорсткий.
Потужність лазера занадто низька:потужності недостатньо для повного випаровування або розплавлення матеріалу, що призводить до прорізання, зависання шлаку та утворення шорсткого шліфа.
· Проблеми з допоміжним газом:
· Неправильний тиск повітря:Тиск повітря занадто низький, щоб вчасно здути шлак, і шлак прилипає до нижньої частини розрізу, утворюючи зазубрини та задирки; занадто високий тиск повітря може спричинити охолоджувальний ефект на різальний шов та вплинути на концентрацію енергії.
Недостатня чистота газу:Недостатня чистота кисню (для вуглецевої сталі, зазвичай ≥ 99,95%) знизить ефективність реакції окислення, що призведе до недостатнього згоряння та утворення шорсткого перерізу.
·Неправильне положення фокуса:Якщо фокус занадто глибокий або занадто поверхневий, щільність енергії променя буде недостатньою для формування гладкої лінії різу. Фокус є одним з найбільш чутливих параметрів, що впливають на якість розрізу.
2. Проблеми зі станом обладнання та апаратного забезпечення:
·Знос або забруднення форсунок:Деформація отвору сопла, засмічення розпиленням, призведе до порушення поля газового потоку, що не дозволить ефективно видути шлак.
·Забруднення або пошкодження лінз:на захисному дзеркалі та фокусуючому дзеркалі є плями або пошкодження, які розсіюють лазерну енергію, що призводить до зменшення потужності, яка фактично досягає заготовки, та погіршення якості променя.
· Направляюча/шестерня та інша механічна конструкція ослаблені:Система руху нестабільна, що призведе до тремтіння, яке безпосередньо відбивається в секції різання, утворюючи зигзагоподібну лінію.
· Погана якість променя:Сам режим вихідної плями лазера поганий, розподіл енергії не сконцентрований.
3. Матеріал та середовище обробки:
· Іржа, фарба або покриття на поверхні матеріалу:Ці домішки будуть поглинати та відбивати лазер нерівномірно та заважатимуть процесу різання.
· Якість самого матеріалу:Нерівномірний склад пластини та велика внутрішня напруга також призведуть до нерівномірних результатів різання.
· Пластина не сплющена:Під час процесу різання пластина хвилеподібно коливається, що призводить до постійної зміни положення фокуса.
SСистематичне дослідження та рішення (від простого до складного)
Будь ласка, виконайте наступні кроки для перевірки та налаштування, це з високою ймовірністю може вирішити проблему.
Перший крок: базовий огляд та підготовка
1. Перевірте та очистіть оптичну систему:
· Після вимкнення перевірте та очистіть фокусувальне дзеркало та захисне дзеркало. Якщо є подряпини або плями, які неможливо видалити, негайно замініть їх.
· Це перший крок для забезпечення якості балки та найменших витрат на обслуговування.
2. Перевірте та замініть форсунку:
· Перевірте, чи відповідає отвір сопла, що використовується на даний момент, товщині пластини (зазвичай, чим товща пластина, тим отвір сопла може бути трохи більшим).
· Перевірте, чи не зношений (не став овальною) отвір форсунки або не заблокований шлаком. Якщо виникла проблема, негайно замініть її новою форсункою.
3. Перевірте чистоту газу та тиск:
· Підтвердіть, що чистота кисню відповідає вимогам (≥ 99,95%).
· Перевірте газовий тракт на наявність витоків.
· Налаштування тиску повітря відповідає рекомендованим виробником обладнання параметрам та дозволяє точно налаштувати його. У разі зазубрин та зависання шлаку можна спробувати відповідним чином збільшити тиск повітря (наприклад, збільшити на 0,5-1 бар), щоб спостерігати за ефектом.
Крок 2: Оптимізація основних параметрів процесу
Під час виконання наступного введення в експлуатацію наполегливо рекомендується використовувати «тестову таблицю процесу різання» (один з видів квадратної таблиці, що містить багато різних комбінацій параметрів) для швидкого порівняння та пошуку найкращої комбінації параметрів.
1. Налаштуйте положення фокусування:
· Це найважливіший крок. Фокусне положення зазвичай базується на 0 (поверхня пластини) і має від'ємний кут нахилу вниз.
· Поточне явище (грубе та нерівне): ймовірно, що фокус занадто глибокий (занадто велике від'ємне значення) або занадто поверхневий (додатне значення).
· Метод налагодження: на основі існуючих параметрів положення фокуса систематично змінюється від низького до високого (або від високого до низького) з кроком 0,2 мм або 0,5 мм для пробного різання. Ви знайдете «найкраще положення фокуса» з найгладшою ділянкою та найменшими зубцями. Зазвичай під час різання вуглецевої сталі фокус буде знаходитися приблизно на 1/3 товщини пластини нижче поверхні пластини.
2. Оптимізуйте швидкість та потужність різання:
· Принцип:Потужність і швидкість повинні бути узгоджені.
· Поточне явище (груба нерівність):Спочатку підозрюйте занадто швидкий або занадто низький рівень потужності.
· Метод налагодження:
Спосіб A (фіксована потужність): не змінюючи поточну потужність, поступово зменшуйте швидкість різання, спостерігаючи за зміною перерізу. Якщо пилка зменшується, початкова швидкість занадто висока.
Метод B (фіксована швидкість): Залишайте поточну швидкість незмінною, поступово збільшуйте потужність лазера та спостерігайте за змінами поперечного перерізу. Якщо вона покращується, початкової потужності недостатньо. Найкращий стан – знайти критичну точку, яка «легко прорізає, а переріз гладкий». Якщо швидкість занадто висока, виникнуть дефекти та зазубрини. Якщо швидкість занадто низька, це призведе до перегоряння пластини та значного накопичення шлаку на дні.
3. Точне налаштування тиску газу:
· Після регулювання фокуса, швидкості та потужності, точно налаштуйте тиск повітря.
· Спостерігайте за іскрою під час різання: ідеальний стан полягає в тому, щоб іскра була довгою та рівномірною, розпилювалася вниз. Якщо іскри рідкісні, короткі та розбіжні, тиск або швидкість повітря неналежні.
· Для зазубрин та висячого шлаку зазвичай ефективно відповідним чином збільшити тиск повітря.
Крок 3: Розширена перевірка
Якщо жоден із перерахованих вище кроків не спрацює, слід врахувати глибші проблеми.
1. Перевірте механічну структуру обладнання:
· Перевірте, чи не ослаблені балка, шестерня та рейка. Натисніть на ріжучу головку рукою, щоб перевірити, чи немає незвичайного зазору або трясіння.
· Під час роботи на низькій швидкості перевірте, чи машина працює плавно. Механічне розхитування може безпосередньо спричинити появу зубців на різанні.
2. Перевірте лазерний вихід:
· Якщо можливо, використовуйте лазерний вимірювач потужності, щоб перевірити, чи відповідає фактична вихідна потужність встановленому значенню.
· Погіршення режиму променя (наприклад, перехід з базового режиму TEM00 на режим вищого порядку) також призведе до зниження ріжучої здатності. У цьому випадку необхідно звернутися до постачальника обладнання для професійної перевірки та технічного обслуговування.
Підсумок та контрольний список швидких дій
Коли ви зіткнулися з цією проблемою, дотримуйтесь наступного порядку:
1. Зміна:Замініть захисне дзеркало та сопло новими, чистими.
2. Налаштуйте:Систематично налаштовуйте положення фокуса, це найшвидший спосіб отримати результати.
3. Падіння:Зменште швидкість різання відповідно.
4. Збільшення:Якщо зменшення швидкості недійсне, спробуйте збільшити потужність лазера.
5. Перевірте:Перевірте, чи чистота кисню та тиск повітря є точними, і відповідно збільште тиск повітря.
6. Тест:Якщо проблема не зникає, проведіть тест процесу різання, щоб знайти найкращу комбінацію параметрів для поточної пластини.
7. Підключення:Якщо всі методи не допомогли, негайно зверніться до служби післяпродажного обслуговування обладнання, щоб перевірити механічну передачу та стан лазера.
Лазерне різання – це «збалансоване» мистецтво, яке вимагає ідеальної координації чотирьох основних елементів: потужності, швидкості, газу та фокусу. Терпляче та систематичне налагодження є ключем до вирішення таких проблем.
Час публікації: 01 грудня 2025 р.
