Отстраняване на неизправности при лазерно рязане: Защо настройките не са променени, но качеството пада

За партида от 3 mm части от неръждаема стомана, обработени по стандартмашина за лазерно рязане с метални влакна, изрязаните ръбове бяха гладки на сутринта. Следобед обаче работниците забелязаха, че въпреки поддържането на програмата за процеса, скоростта, мощността и настройките за налягане на газа непроменени, пръстен от твърди неравности започва да се образува по долните ръбове на частите.

Най-честата първоначална реакция на -сайта е да се увеличи мощността и да се намали скоростта на рязане. Въпреки че това изглежда леко помага в началото, след рязане на няколко десетки листа, неравностите се връщат, придружено от пожълтяване по отрязания ръб и влошено натрупване на шлака.

Истинската трудност с този тип проблеми се крие във факта, ченепроменени параметри на екрана не означават, че действителната енергия и въздушният поток, доставени на прореза, остават непроменени.Лазерното рязане е процес, завършен съвместно от оптика, газ, материал и условия на движение. Бавното отклонение във всеки отделен фактор може внезапно да направи предварително подходящи параметри напълно неефективни.

Лазерният лъч загрява локализирания материал, докато се разтопи или изпари. След това помощният газ навлиза в прореза с висока скорост през дюзата, издухвайки разтопения метал надолу и навън. В идеално състояние скоростта на топене съответства на капацитета за евакуиране на шлаката, оставяйки само много лека шлака на дъното-понякога напълно елиминирайки необходимостта от вторично премахване на ръбове.

След като разтопеният метал не се евакуира навреме от дъното на прореза, той се охлажда и залепва по ръбовете, образувайки неравности. Ето защо, когато диагностицирате бурите, не трябва просто да питате„Достатъчно висока ли е мощността?“Вместо това задайте три въпроса едновременно: Стабилно ли се топи материалът? Прорезът остава ли чист и безпрепятствен? Действително ли въздушният поток издухва разтопения материал?

• Фини, равномерни и непрекъснати грапавиничесто са свързани с отклонения в позицията на фокуса, скоростта на рязане или капацитета на газовия поток.
• Изпъкналости, появяващи се само в определена посока или локализирана областпредполагат неправилно подравняване на дюзата (извън-централната ос), изкривяване на листа или колебания на разстоянието на режещата глава.
• Неравномерни или колебаещи се бръчкиозначава, че трябва да проверите дали налягането и дебитът на източника на газ са стабилни.

Първо анализирайте морфологията на резеца, преди да докоснете параметрите-това обикновено спестява много повече материал от повтарящите се опити-и-съкращения с грешки.

Струва си да се отбележи, че неравностите, образувани върху различни материали, дебелини на листа и помощни газове, не са идентични. Не можете твърдо да приложите една единствена, обща "референтна диаграма на бурта". Например твърдата шлака от рязане на неръждаема стомана-с помощта на азот и оксидната шлака от рязане на въглеродна стомана-с помощта на кислород може да изглеждат подобни, но основните термични реакции и необходимите корекции могат да бъдат напълно различни. Винаги първо потвърждавайте материала, дебелината на листа, типа газ и първоначалните настройки на процеса.

По-практичен подход е дазапазете квалифицирана проба на част и пълен запис на процеса, когато машината е в добро работно състояние.Когато възникне проблем, сравнете новите и старите проби артикул по артикул-проверете цвета на среза, шарките на ивиците, долната шлака и вариациите в посоките-преди да извършите тестови срезове в малък-мащаб. Това осигурява базова линия, специфична за вашата машина и материал, която е много по-надеждна от отгатването на причините, базирани единствено на снимки, намерени онлайн.

Дюзата ограничава както лазерния лъч, така и помощния газ едновременно. Ако шлаката е полепнала по върха на дюзата или ако има следи от изгаряне, деформация или не е била повторно-подравнена за коаксиалност след смяната, въздушният поток, навлизащ в прореза, може да се изкриви на една страна-дори ако отчитането на налягането на газа на контролера е напълно нормално.

Често срещаните знаци на-сайта включват:

• Различни степени на неравности в различни посоки по същия кръгъл контур (особено критични по време напрецизна обработка на кръгли отвори).
• Промени в качеството на рязаните ръбове при рязане на прави линии в различни посоки.
• Дюзата изглежда добре визуално, но тест с лента или проверка на вграденото-оборудване разкрива, че петното на лъча е извън-центъра.

При извършване на проверка,първо изключете машината и следвайте стандартаработни процедури за фибро лазерен нож.След това наблюдавайте дали отворът на дюзата е идеално кръгъл и без пръски или следи от удар. Проверете модела на дюзата, диаметъра на отвора и състоянието на монтажа. Накрая калибрирайте коаксиалността според инструкциите на оборудването.

Важна забележка:Не бъркайте в отвора на дюзата с твърди предмети и никога не приемайте, че простото инсталиране на „нова дюза“ автоматично означава, че състоянието на дюзата е правилно.

Защитната леща във влакнеста лазерна режеща глава служи за изолиране на прах, дим и пръски. След като по повърхността на лещата се появят мъгла, маслен филм или петна от микро-изгаряне, нейната пропускливост и характеристиките на лъча могат да се променят, причинявайки локализирано нагряване (термични лещи). Въпреки че операторът не вижда промяна в зададената мощност, ефективният лъч, доставен към детайла, може вече да не е стабилен.

Освен това смяната на обектива, сблъсък на режещи глави, аномалии в механизма за автоматично-фокусиране или промени в състоянието на калибриране също могат да доведат до отклонение на действителната фокусна позиция от диаграмата на параметрите. Въпреки че тънките листове все още едва успяват да изрежат, малко по-дебелите плочи или контурите на малки дупки обикновено са първите, които разкриват тези проблеми.

Правилният подход енечесто да разглобявате оптичния път само за да го "избършете бързо". Вместо това първо наблюдавайте алармите на машината, стойностите за наблюдение на защитните лещи (температура/пропускливост) и първо промените в качеството на рязане, след което проверете или сменете лещите в съответствие с процедурите за чисти помещения, посочени от производителя. Нестандартните среди, почистващите материали или техниките за боравене по време на отстраняване и инсталиране на лещите всъщност са по-склонни да въведат нови частици или драскотини, оказвайки влияние върху цялостнотоконтрол на качеството на рязане на метал.

Ролята на помощния газ надхвърля простото „участие в процеса на рязане“-което е по-важно, той трябва непрекъснато да изхвърля разтопения метал от прореза. Нормалното налягане в газовия цилиндър или резервоара за съхранение показва само, че статичното налягане или налягането нагоре по веригата в конкретна точка на измерване е нормално. Това не доказва, че адекватно налягане, скорост на потока и чистота се поддържат на изхода на дюзата по време на динамично рязане.

Фактори като запушени филтри, по-малък диаметър на тръбата, ограничения за монтаж, няколко машини, използващи газ едновременно, или бавна реакция на група клапани могат да причинятдинамични спадове на налягането. При рязане на неръждаема стомана с азот, недостатъчният дебит или чистота често води както до долна утайка, така и до пожълтяване по протежение на отрязаните ръбове. За по-задълбочени технически прозрения вижте нашето ръководство заизбор на спомагателен газ за лазерно рязане.

Отстраняването на неизправности в газопровода трябва да следва пътя на газовия поток стъпка-по-стъпка:

Най-добре е да наблюдавате динамичното налягане и скоростта на потока по време на действителния процес на рязане, вместо да разчитате единствено на бърз поглед към манометъра, докато оборудването не работи.

Дори ако материалите са етикетирани с едно и също обозначение-като „Неръждаема стомана 304“ или „Въглеродна стомана Q235“-все още могат да съществуват вариации при различни термични партиди, повърхностни състояния, толеранси на дебелината, покрития и нива на ръжда. Повърхностните защитни филми, маслените петна или котлен камък могат да променят абсорбцията на енергия и стабилността при рязане. Освен това, неравната повърхност на листа причинява вариации в разстоянието на отдалечаване, което пряко засяга свързването на въздушния поток ихарактеристики на лазерния режещ ръб.

Следователно, когато започнат да се появяват грапавини веднага след смяна на листове, партиди или доставчици, не приемайте веднага, че машината е повредена. Запазете парче листов материал, който преди това е бил рязан гладко, за да извършите сравнително пробно рязане-това обикновено ви позволява бързо да разграничите „проблеми с оборудването“ и „проблеми с материала“.

Само след като проверите дюзата, коаксиалността, лещите, калибрирането на фокуса, газопроводите и материала, трябва да продължите към параметрите за фина-настройка. Препоръчително е първо да възстановите настройките по подразбиране, като използвате структурирана методология заопределяне на параметрите на процеса на лазерно рязане. След това направете малки постепенни корекции на скоростта на рязане, позицията на фокуса, налягането на газа или разстоянието на отдалечаване въз основа на морфологията на бора.

Променете само една променлива наведнъж и запишете номера на частта, партидата на материала, спецификацията на дюзата, състоянието на лещата, фокуса, скоростта и налягането на газа. В противен случай, ако промените три или четири настройки наведнъж, дори ако качеството на рязане се подобри, няма да знаете коя корекция действително е работила, принуждавайки ви да преминете през проба и грешка отново следващия път.

Операциите на-сайта могат да следват следната последователност:

1. Разгледайтепозиция, посока, непрекъснатост и цвят на резеца;
2. Проверетеотвор на дюзата, модел на дюзата, коаксиалност и контрол на височината (отстояние);
3. Инспектирайтезащитната леща, калибрирането на фокуса и състоянието на режещата глава;
4. Проверетединамично газово налягане, скорост на потока, чистота и ограничения на линията;
5. Сравнетес предишна партида листов материал и фина-настройка на параметрите, като се използва само една променлива като последна стъпка.

Когато качеството на лазерното рязане се влоши, най-опасното мислене е да се приеме това"тъй като параметрите не са се променили, състоянието на оборудването също не се е променило." Параметрите са просто команди-това са дюзата, оптичният път, газопроводът и материалът, които определят как в крайна сметка се изпълняват тези команди.Възстановяването на условията на машината до тяхното оптимално състояние, преди да се обсъди оптимизацията на параметрите, обикновено е по-бързо от сляпото увеличаване на мощността и е много по-малко вероятно да доведе до нови проблеми.