Förekomsten av grader under laserskärning påverkar inte bara precisionen och utseendet på arbetsstycken utan ökar också kostnaden för efterföljande slipprocesser. För att uppnå gradfri-bearbetning krävs kollaborativ kontroll från flera dimensioner som utrustningsparametrar, materialegenskaper och processoptimering. De specifika metoderna är följande:
1. Matcha laserparametrar exakt för att styra energiutgången
Rationaliteten hos laserparametrar är avgörande för att undvika grader. För det första,lasereffekten måste anpassas till materialtjockleken: otillräcklig kraft kommer att resultera i ofullständig skärning av materialet, vilket lämnar o-smält metall som grader; överdriven kraft kan orsaka över-smältning av materialet och den kylda flytande metallen kommer att bilda nodulära grader. Till exempel, vid skärning av låg-kolstål med en tjocklek på 1-3 mm, är effekten vanligtvis inställd på 1500-3000W, medan för tjocka plåtar på 5-10 mm behöver effekten ökas till 3000-6000W.
För det andra,justera skärhastigheten och frekvensen: för låg hastighet förlänger laserbestrålningstiden på materialet, expanderar den värmepåverkade zonen- och orsakar lätt grader på kanterna; för hög hastighet leder till ofullständig skärning. Generellt sett är tunna plåtar lämpliga för hög hastighet och hög frekvens (t.ex. för 1-2 mm stålplåtar är hastigheten 10-15m/min och frekvensen 5000-10000Hz), medan tjocka plåtar kräver lägre hastighet och lägre frekvens (t.ex. för 8mm stålplåtar är hastigheten 1-3m/min. 1000-3000Hz).
Dessutom,optimera fokuspositionen: ett för-djup fokus kommer att sprida energin, vilket resulterar i ojämn bredd på de övre och nedre delarna av snittet och lätt lämnar grader i botten; ett för-grunt fokus kommer att orsaka överdriven smältning av ytan. Vid skärning av metaller bör fokus vanligtvis vara 0,5-1 mm under materialytan, och för icke-metalliska material kan den skiftas uppåt på lämpligt sätt.
2. Välj rimligt hjälpgaser för att förbättra slaggborttagningseffekten
Hjälpgaser spelar en roll för att blåsa bort slagg och kyla arbetsstycket under laserskärning. Deras typ, tryck och flöde påverkar direkt gradbildningen.För järnmetaller såsom kolstål är syre att föredra som hjälpgas: syre kan reagera med metallen oxidativt, frigöra ytterligare värme för att underlätta skärning, och samtidigt kan syre under högt-tryck snabbt blåsa bort slagg för att minska rester. Syretrycket måste dock kontrolleras, vanligtvis mellan 0,3-0,8 MPa. För lågt tryck kommer att resultera i ofullständig slaggavlägsnande, och för högt tryck kommer lätt att orsaka överdriven oxidation av skärkanten, vilket bildar grader.
Vid skärning av icke-järnmetaller som rostfritt stål och aluminiumlegeringar bör inerta gaser som kväve användas: inerta gaser kan förhindra materialoxidation och blåsa ut slagg ur snittet på grund av högt tryck. Kvävetrycket är vanligtvis högre än syretrycket (0,5-1,2 MPa), speciellt för tjocka plattor. Det är nödvändigt att säkerställa ett stabilt gasflöde för att förhindra slaggretention på grund av tryckfluktuationer. Dessutom måste diametern och avståndet på gasmunstycket också stämma överens. En för -liten munstycksdiameter är benägen till tryckförlust, och en för stor kommer att orsaka gasdiffusion. Det rekommenderas att välja ett munstycke med en diameter på φ1,5-3 mm beroende på materialtjockleken och hålla avståndet mellan munstycket och arbetsstycket på 0,5-2 mm.
3. Förbearbeta material för att minska påverkan av inneboende defekter
Själva materialets tillstånd är grunden för-gradfri bearbetning.Se till att råvaruytan är platt och fri från oxidlager: för rostiga eller fjälltäckta-metallplåtar kommer oxidskiktet att absorbera en del av energin under laserskärning, vilket resulterar i ojämn skärtemperatur och lätt att orsaka grader. Före bearbetning kan oxidskiktet avlägsnas genom slipning, betning etc. eller plåtar med kvalificerad ytkvalitet väljas.
Kontrollera materialtjocklekstoleransen: om tjockleksavvikelsen för material i samma sats överstiger 0,1 mm kommer det att vara svårt för laserenergin att verka på materialet enhetligt. De tunna delarna är benägna att över-smälta och de tjocka delarna är benägna att lämna grader. Därför är det nödvändigt att välja högkvalitativa-material med liten tjocklekstolerans och utföra stickprovskontroller av plåttjockleken innan skärning. Dessutom, för belagda material (som galvaniserade plåtar), är det nödvändigt att i förväg bekräfta om beläggningen är hög-temperaturbeständig för att undvika grader som bildas av att beläggningen bränner eller smälter och fäster vid snittet.
4. Underhåll regelbundet utrustning för att säkerställa stabil drift
Utrustningens goda skick är en förutsättning för kontinuerlig-gradfri bearbetning.Rengör fokusspegeln och munstycket: om fokuseringsspegelns yta är förorenad med damm eller metallstänk, kommer det att få laserenergifokuset att förskjutas och minska skärförmågan; blockering av munstycket kommer att påverka flödeshastigheten och trycket hos hjälpgasen, vilket försvagar slaggavlägsnande effekten. Det rekommenderas att torka av fokusspegeln med ett speciellt rengöringsmedel före användning varje dag, och demontera munstycket för muddring och rengöring varje vecka.
Kontrollera noggrannheten hos styrskenan och transmissionssystemet: slitage på styrskenan eller löshet på transmissionskomponenter gör att skärhuvudet avviker från löpspåret, vilket resulterar i lutande snitt och därmed grader. Det är nödvändigt att regelbundet smörja styrskenan, kontrollera tätheten av transmissionskomponenter som växlar och remmar varje månad och se till att skärhuvudet rör sig smidigt och är korrekt placerat. Dessutom är en regelbunden kalibrering av laserns optiska väg för att säkerställa laserstrålens vertikalitet och noggrannheten i brännpunktspositionen också en viktig åtgärd för att undvika grader.
5. Processoptimering för specialmaterial
För mycket reflekterande material (som koppar och aluminiumlegeringar) eller material med hög-hårdhet (som titanlegeringar) måste riktade processer användas. Vid skärning av högreflekterande material kan gröna eller blå lasergeneratorer (med högre absorptionshastighet för lasrar med korta-våglängder) användas, och skärhastigheten kan minskas och toppeffekten kan ökas för att minska ofullständig skärning orsakad av energireflektion. När du skär material med hög-hårdhet kan det pulserade laserläget användas för att omedelbart tränga igenom materialet genom hög-pulser, vilket undviker termisk deformation och grader orsakade av-långtidsverkan av kontinuerliga lasrar.
Sammanfattningsvis är det ett systematiskt projekt att uppnå-gradfri bearbetning med laserskärmaskiner. Det är nödvändigt att noggrant justera parametrar, optimera hjälpprocesser i kombination med materialegenskaper och göra ett bra jobb med utrustningsunderhåll för att få jämna och plana snitt samtidigt som skäreffektiviteten säkerställs.
--Rayther Laser Jack Sun--