Втрата сопла лазерного різання в кількох поширених випадках

У волоконному лазерному різанні сопло є надзвичайно важливим та вразливим витратним матеріалом. Його втрата безпосередньо впливає на якість різання, споживання газу та виробничі витрати. Звичайні втрати сопла зазвичай виникають у кількох ситуаціях:

Фізичний вплив та знос (це найпоширеніша та пряма причина зносу).

1. Зіткнення з плитою:У процесі подачі та заготовки, перфорації (особливо розбризкування шлаку під час дробоструминної обробки та перфорації товстого листа) або позиціонування/визначення кромки верстата, торцева поверхня сопла безпосередньо впливає на лист, що призводить до деформації, подряпин або надрізів.

2. Зіткнення з кріпленням:Під час руху ріжучої головки, через неправильну траєкторію програмування або дрейф нуля верстата, сопло може вдаритися об пристосування.

3. Тривале носіння:Навіть якщо немає сильного зіткнення, під час тривалого високошвидкісного різання високошвидкісний потік ріжучого газу (особливо з дрібними металевими частинками) продовжуватиме обробляти внутрішню стінку сопла, що призведе до поступового розширення отвору, його деформації та впливу на поле газового потоку.

Наслідки:Поле потоку ріжучого газу невпорядковане, що призводить до шорсткої поверхні різання, завислого шлаку, збільшення задирок на дні та навіть неможливості наскрізного різання.

Розбризкування та засмічення шлаку

Під час процесу різання бризки розплавленого металу прилипають до внутрішньої стінки або торця сопла.

1. Адгезія до внутрішньої стінки:Під час різання оцинкованого листа, нержавіючої сталі або листа з покриттям утворюється в'язкий шлак, який легко розбризкується та прилипає до внутрішньої стінки отвору сопла, поступово накопичуючись, зменшуючи отвір та створюючи асиметричний потік повітря.

2. Адгезія торця:Шлак накопичується на нижньому торці сопла, що змінює відстань від сопла до пластини (висота сопла) та впливає на газодинамічний ефект.

3. Повна блокада:У важких випадках шлак може повністю заблокувати сопло, і потік повітря переривається, що призводить до миттєвого зриву різання та може призвести до спалення сопла.

Наслідки:нестабільне різання, погана якість перерізу, часті призупинення очищення знижують ефективність виробництва.

Термічне пошкодження та абляція

1. Високотемпературна абляція:

• Перфораційна абляція: під час проникнення крізь товсті пластини потужний лазер діє на точку протягом тривалого часу, генеруючи надзвичайно високу температуру та зворотне розбризкування розплавленого металу, що безпосередньо призводить до абляції нижньої торцевої поверхні сопла та краю внутрішнього отвору.
• Плазмова абляція: Коли параметри різання (такі як тиск повітря, потужність, швидкість) не збігаються, над розрізом може утворитися плазмова хмара з високотемпературної та щільної металевої пари. Плазмова хмара поглинає лазерну енергію та поширюється вгору, безпосередньо аблюючи внутрішню частину сопла та спричиняючи незворотні пошкодження.

2. Термічна деформація:Працюючи в умовах високої температури протягом тривалого часу, матеріал сопла може зазнати змін мікроструктури або деформації, особливо сопло низької якості.

Наслідки:отвір сопла стає більшим або неправильної форми, здатність фокусування газу постійно знижується, а ріжуча здатність різко знижується.

Неправильне встановлення та використання

1. Встановлення не вертикальне/нещільне:Сопло не затягнуте або неконцентричне з ріжучою головкою, що призводить до витоку газу та ексцентричного поля потоку. Невелике ослаблення також збільшить знос під час різання.

2. Виберіть неправильний тип або розмір сопла:

• Невідповідність діафрагми: Використовуйте сопла з великою діафрагмою для різання тонких пластин (недостатній тиск газу, дифузія енергії) або сопла з малою діафрагмою для різання товстих пластин (недостатній потік газу, погане виведення шлаку).
• Неправильний тип: Двошарова насадка використовується замість одношарової, що впливає на стабільність різання та антибліковий захист матеріалів з високою відбивною здатністю (таких як алюміній та мідь).

3. Помилка налаштування параметрів різання:

• Занадто високий/занадто низький тиск повітря: занадто високий тиск повітря може спричинити порушення потоку повітря, занадто низький не може ефективно відводити шлак та охолоджувати.
• Неправильне налаштування висоти сопла (вісь Z): занадто близько до пластини легко зіткнутися, занадто далеко – поганий газозахисний ефект.

забруднення та корозія

1. Забруднення газом:Використання ріжучого газу (кисню, азоту, повітря) не є чистим, містить олію, вологу або тверді частинки, ці забруднювачі накопичуються в сопло або корозію сопла.

2. Пил навколишнього середовища:У майстерні утворюється велика кількість пилу, який всмоктується в ріжучу головку та кріпиться до сопла та лінзи.

Як зменшити знос форсунок та продовжити термін їх служби?

1. Стандартна операція:

• Виконуйте надійні процедури визначення краю та підйому, щоб забезпечити безпечну відстань.
• Використовуйте розумну потужність та висоту вибухових робіт (якщо така є) під час перфорації.
• Беріть це обережно, використовуйте спеціальні інструменти та забезпечте затягування та центрування під час встановлення.

2. Оптимізація параметрів процесу:

• Відповідно до матеріалу та товщини, науково оберіть тип сопла та апертуру (загальний принцип: малі отвори для тонких пластин, великі отвори для товстих пластин; один шар для різання киснем, подвійний шар для різання азотом).
• Оптимізуйте поєднання тиску повітря, потужності, швидкості, висоти сопла та інших параметрів, щоб уникнути надмірного утворення шлаку та плазми.

3. Посилити технічне обслуговування:

• Регулярна перевірка: перевіряйте торцеву поверхню та отвір сопла щозміну або під час зміни матеріалів, а також використовуйте центруючий стрижень (центруючий інструмент) для забезпечення концентричності.
• Регулярне очищення: використовуйте спеціальні інструменти для очищення тримачів сопел та м’які матеріали (такі як дерев’яні зубочистки, неткані матеріали) для очищення внутрішнього отвору та торцевої поверхні, суворо забороняється використовувати металеві інструменти для сильного шкребіння.
• Своєчасна заміна: як тільки на насадці виявлено видимі пошкодження (виїмка, овал, шорстка внутрішня стінка) або якість різання продовжує бути нестабільною, її слід негайно замінити.

4.Безпека робочого середовища:

• Використовуйте газ для сухого різання високої чистоти.
• Тримайте зону різання та лист відносно чистими.
• Забезпечте стабільність направляючої рейки верстата та зменшіть коливання ріжучої головки.

Короткий зміст:Втрата сопел є результатом поєднання факторів. Завдяки стандартизованій роботі, оптимізації процесів, точному обслуговуванню та вибору високоякісних витратних матеріалів можна мінімізувати аномальні втрати, а виробничі витрати ефективно контролювати, забезпечуючи при цьому якість різання.