Odstraňovanie otrepov pri laserovom rezaní: Prečo sa nastavenia nezmenili, ale kvalita klesá

Pre dávku 3mm dielov z nehrdzavejúcej ocele spracovaných na štandardelaserový rezací stroj na kovové vlákna, hrany rezu boli ráno hladké. Popoludní si však pracovníci všimli, že napriek tomu, že zostali nezmenené nastavenia programu, rýchlosti, výkonu a tlaku plynu, na spodných okrajoch dielov sa začal vytvárať prstenec tvrdých otrepov.

Najbežnejšou počiatočnou reakciou na-stránke je zvýšenie výkonu a zníženie rýchlosti rezania. Aj keď sa zdá, že to spočiatku mierne pomáha, po odrezaní niekoľkých desiatok listov sa otrepy vrátia, sprevádzané žltnutím pozdĺž okraja rezu a zhoršeným hromadením odpadu.

Skutočný problém tohto typu problému spočíva v tom, ženezmenené parametre na obrazovke neznamenajú, že skutočná energia a prúdenie vzduchu dodané do rezu zostávajú nezmenené.Laserové rezanie je proces dokončený spoločne optikou, plynom, materiálom a pohybovými podmienkami. Pomalý posun v ktoromkoľvek jednotlivom faktore môže náhle spôsobiť, že predtým vhodné parametre sú úplne neúčinné.

Laserový lúč zahrieva lokalizovaný materiál, kým sa neroztopí alebo neodparí. Pomocný plyn potom vstupuje do zárezu vysokou rýchlosťou cez dýzu a vyfukuje roztavený kov smerom nadol a von. V ideálnom stave sa rýchlosť tavenia zhoduje s kapacitou odvádzania trosky, pričom na dne zostáva len veľmi ľahký odpad-, čo niekedy úplne eliminuje potrebu sekundárneho odihlovania.

Akonáhle roztavený kov nie je včas evakuovaný zo spodnej časti zárezu, ochladzuje sa a priľne k okrajom a vytvára otrepy. Preto by ste sa pri diagnostike otrepov nemali len pýtať"Je výkon dostatočne vysoký?"Namiesto toho si položte súčasne tri otázky: Topí sa materiál stabilne? Zostáva štrbina voľná a bez prekážok? Vyfukuje prúd vzduchu skutočne roztavený materiál von?

• Jemné, rovnomerné a súvislé otrepyčasto súvisia s odchýlkami v polohe zaostrenia, rýchlosti rezania alebo kapacity prietoku plynu.
• Otrepy objavujúce sa len v špecifickom smere alebo lokalizovanej oblastinaznačujú nesprávne zarovnanie trysky (mimo{0}}stredovú os), deformáciu listu alebo kolísanie vzdialeností reznej hlavy.
• Nepravidelné alebo kolísavé otrepyznamená, že by ste mali skontrolovať, či je tlak a prietok plynu stabilné.

Pred dotykom parametrov najskôr analyzujte morfológiu otrepu-zvyčajne sa tým ušetrí oveľa viac materiálu ako pri opakovaných pokusoch-a-obmedzovaní chýb.

Stojí za zmienku, že otrepy vytvorené naprieč rôznymi materiálmi, hrúbkami plechu a asistenčnými plynmi nie sú totožné. Nemôžete pevne použiť jeden všeobecný „referenčný graf otrepov“. Napríklad tvrdá troska z rezania nehrdzavejúcej ocele za pomoci dusíka-a oxidová troska z rezania uhlíkovej ocele za pomoci kyslíka- môže vyzerať podobne, ale základné tepelné reakcie a požadované úpravy môžu byť úplne odlišné. Vždy najprv skontrolujte materiál, hrúbku plechu, typ plynu a pôvodné nastavenia procesu.

Praktickejší prístup je ouschovajte si kvalifikovanú vzorovú časť a úplný záznam o procese, keď je stroj v dobrom prevádzkovom stave.Keď sa vyskytne problém, porovnajte nové a staré vzorky položku po položke-skontrolujte farbu rezu, vzory ryhovania, spodný oter a variácie v rôznych smeroch-pred spustením malých{2}}testovacích rezov. To poskytuje základnú líniu špecifickú pre váš stroj a materiál, čo je oveľa spoľahlivejšie ako hádanie príčin len na základe fotografií nájdených online.

Tryska súčasne obmedzuje laserový lúč aj pomocný plyn. Ak sa troska prilepí na špičku dýzy alebo ak má stopy spálenia, deformuje sa alebo nebola po výmene znovu zarovnaná kvôli súososti, prúd vzduchu vstupujúci do zárezu sa môže vychýliť na jednu stranu-, aj keď je údaj o tlaku plynu na ovládači úplne normálny.

Bežné znaky na-stránke zahŕňajú:

• Rôzne stupne otrepov v rôznych smeroch pozdĺž toho istého kruhového obrysu (obzvlášť kritické počaspresné obrábanie kruhových otvorov).
• Zmeny v kvalite reznej hrany pri rezaní rovných čiar v rôznych smeroch.
• Vizuálne vyzerá dýza v poriadku, ale test nastrelením pásky alebo kontrola vstavaného{0}}zariadenia odhalí, že bod lúča je mimo-stred.

Pri vykonávaní kontroly,najprv vypnite stroj a postupujte podľa štandarduprevádzkové postupy vláknovej laserovej rezačky.Potom sledujte, či je otvor dýzy dokonale okrúhly a bez škvŕn alebo škvŕn. Overte model trysky, priemer otvoru a stav inštalácie. Nakoniec nakalibrujte koaxiálnosť podľa pokynov k zariadeniu.

Dôležitá poznámka:Nepichajte do otvoru trysky tvrdými predmetmi a nikdy nepredpokladajte, že jednoduchá inštalácia „novej trysky“ automaticky znamená, že stav trysky je správny.

Ochranná šošovka vo vláknovej laserovej reznej hlave slúži na izoláciu prachu, dymu a rozstreku. Keď sa na povrchu šošovky objaví zákal, olejový film alebo mikro-popáleniny, jej priepustnosť a charakteristiky lúča sa môžu zmeniť, čo spôsobí lokálne zahrievanie (tepelné šošovky). Zatiaľ čo operátor nevidí žiadnu zmenu v nastavenom výkone, účinný lúč dodaný do obrobku už nemusí byť stabilný.

Okrem toho výmena šošovky, kolízie reznej hlavy, anomálie mechanizmu automatického{0}}zaostrovania alebo zmeny stavu kalibrácie môžu tiež spôsobiť odchýlku skutočnej ohniskovej polohy od tabuľky parametrov. Zatiaľ čo tenké plechy možno stále sotva zvládajú rezanie, o niečo hrubšie dosky alebo kontúry malých otvorov sú zvyčajne prvé, ktoré odhalia tieto problémy.

Správny prístup jeniečasto rozoberať optickú dráhu len preto, aby ste ju „rýchlo zotreli“. Namiesto toho sledujte alarmy stroja, hodnoty monitorovania ochranných šošoviek (teplota/priepustnosť) a najskôr odrežte zmeny kvality, potom šošovku skontrolujte alebo vymeňte podľa postupov v čistých priestoroch špecifikovaných výrobcom. Neštandardné prostredie, čistiace materiály alebo manipulačné techniky počas odstraňovania a inštalácie šošoviek v skutočnosti s väčšou pravdepodobnosťou zanesú nové častice alebo škrabance, ktoré celkovo ovplyvniakontrola kvality rezania kovov.

Úloha pomocného plynu presahuje len „účasť na procese rezania“,-čo je dôležitejšie, musí neustále vytláčať roztavený kov z rezu. Normálny tlak v plynovej fľaši alebo zásobnej nádrži iba naznačuje, že statický alebo predný tlak v konkrétnom bode merania je normálny. Nedokazuje, že na výstupe z dýzy sa počas dynamického rezania udržiava primeraný tlak, prietok a čistota.

Faktory, ako sú upchaté filtre, poddimenzované priemery potrubí, obmedzenia montáže, viacero strojov súčasne využívajúcich plyn alebo pomalá odozva skupiny ventilov, to všetko môže spôsobiťdynamické poklesy tlaku. Pri rezaní nehrdzavejúcej ocele dusíkom vedie nedostatočný prietok alebo čistota často k spodnému prachu a žltnutiu pozdĺž okrajov rezu. Podrobnejšie technické informácie nájdete v našom sprievodcovivýber pomocného plynu na rezanie laserom.

Riešenie problémov s plynovým potrubím by malo nasledovať krok{0}}po{1}}ceste prietoku plynu:

Najlepšie je monitorovať dynamický tlak a prietok počas samotného procesu rezania, než sa spoliehať iba na rýchly pohľad na tlakomer, keď je zariadenie nečinné.

Aj keď sú materiály označené rovnakým označením,-ako napríklad „nehrdzavejúca oceľ 304“ alebo „uhlíková oceľ Q235“-, stále môžu existovať variácie rôznych tepelných šarží, povrchových podmienok, tolerancií hrúbky, povlakov a úrovní hrdze. Povrchové ochranné filmy, olejové škvrny alebo okoviny môžu zmeniť absorpciu energie a stabilitu rezania. Okrem toho nerovný povrch listu spôsobuje zmeny v odstupe, čo priamo ovplyvňuje spojenie prúdenia vzduchu acharakteristiky reznej hrany lasera.

Preto, keď sa hneď po výmene listov, sérií alebo dodávateľov začnú objavovať otrepy, nepredpokladajte, že stroj je pokazený. Ponechajte si kus listového materiálu, ktorý ste predtým hladko odrezali, aby ste vykonali porovnávacie skúšobné rezanie-to zvyčajne umožňuje rýchlo rozlíšiť medzi „problémami so zariadením“ a „problémami s materiálom“.

Až po overení trysky, koaxiálnosti, šošoviek, kalibrácie zaostrenia, plynových vedení a materiálu by ste mali pristúpiť k jemnému{0}}dolaďovaniu parametrov. Odporúča sa najprv obnoviť predvolené nastavenia pomocou štruktúrovanej metodiky prestanovenie parametrov procesu rezania laserom. Potom vykonajte malé prírastkové úpravy rýchlosti rezania, polohy zaostrenia, tlaku plynu alebo vzdialenosti odstupu na základe morfológie otrepu.

Zmeňte naraz iba jednu premennú a zaznamenajte si číslo dielu, dávku materiálu, špecifikáciu trysky, stav šošovky, zaostrenie, rýchlosť a tlak plynu. V opačnom prípade, ak zmeníte tri alebo štyri nastavenia naraz, aj keď sa kvalita rezu zlepší, nebudete vedieť, ktoré nastavenie skutočne fungovalo, čo vás nabudúce prinúti prejsť pokusom a omylom.

Operácie na -stránke môžu prebiehať v tomto poradí:

1. Preskúmaťpoloha, smer, spojitosť a farba otrepu;
2. Skontrolujteotvor dýzy, model dýzy, koaxiálnosť a riadenie výšky (odstup);
3. Skontrolujteochranná šošovka, kalibrácia zaostrenia a stav reznej hlavy;
4. Overiťdynamický tlak plynu, prietok, čistota a obmedzenia potrubia;
5. Porovnajs predchádzajúcou dávkou hárkového materiálu a dolaďte-parametre pomocou jedinej premennej ako posledného kroku.

Keď sa kvalita rezania laserom zhorší, najnebezpečnejší spôsob myslenia je predpokladať, že to"pretože sa nezmenili parametre, nezmenil sa ani stav zariadenia." Parametre sú iba príkazy-, je to dýza, optická dráha, vedenie plynu a materiál, ktoré určujú, ako sa tieto príkazy v konečnom dôsledku vykonajú.Obnovenie stavu stroja späť do optimálneho stavu pred diskusiou o optimalizácii parametrov je zvyčajne rýchlejšie ako slepé zvyšovanie výkonu a je oveľa menej pravdepodobné, že prinesie nové problémy.