Feilsøking for laserskjæregrader: hvorfor innstillingene ikke er endret, men kvaliteten faller

For et parti med 3 mm rustfrie ståldeler behandlet på en standardmetallfiber laserskjæremaskin, kuttkantene var glatte om morgenen. Men på ettermiddagen la arbeiderne merke til at til tross for at prosessprogrammet, hastighet, kraft og gasstrykk ble holdt uendret, begynte det å danne seg en ring med harde grader på bunnkantene av delene.

Den vanligste første reaksjonen på-nettstedet er å skru opp strømmen og senke skjærehastigheten. Selv om dette ser ut til å hjelpe litt til å begynne med, etter å ha kuttet et par dusin ark, kommer gratene tilbake, ledsaget av gulfarging langs kuttkanten og forverret slaggakkumulering.

Den virkelige vanskeligheten med denne typen problemer ligger i det faktum atuendrede parametere på skjermen betyr ikke at den faktiske energien og luftstrømmen som leveres til snittet forblir uendret.Laserskjæring er en prosess som fullføres i fellesskap av optikk, gass, materiale og bevegelsesforhold. En langsom drift i en enkelt faktor kan plutselig gjøre tidligere egnede parametere fullstendig ineffektive.

Laserstrålen varmer det lokaliserte materialet til det smelter eller fordamper. Hjelpegassen kommer deretter inn i snittet med høy hastighet gjennom dysen, og blåser det smeltede metallet nedover og ut. I en ideell tilstand samsvarer smeltehastigheten med slagg-evakueringskapasiteten, og etterlater bare veldig lett slagg i bunnen-som noen ganger eliminerer behovet for sekundær avgrading helt.

Når smeltet metall ikke er evakuert i tide fra bunnen av snittet, avkjøles det og fester seg til kantene, og danner grader. Derfor, når du diagnostiserer grader, bør du ikke bare spørre"Er kraften høy nok?"Still i stedet tre spørsmål samtidig: Smelter materialet stabilt? Forblir snittet klart og uhindret? Blåser luftstrømmen faktisk det smeltede materialet ut?

• Fine, jevne og kontinuerlige graderer ofte relatert til avvik i fokusposisjon, skjærehastighet eller gassstrømkapasitet.
• Grader vises bare i en bestemt retning eller lokalisert områdeforeslår dysefeiljustering (utenfor-senteraksen), arkdeformering eller svingninger i avstandsavstanden til skjærehodet.
• Uregelmessige eller fluktuerende graderbetyr at du bør sjekke om gasskildens trykk og strømningshastighet er stabil.

Analyser gradmorfologien først før du berører parameterne-dette sparer vanligvis mye mer materiale enn gjentatte forsøk-og-feilkutt.

Det er verdt å merke seg at grader dannet på tvers av forskjellige materialer, arktykkelser og hjelpegasser ikke er identiske. Du kan ikke strengt bruke et enkelt, generisk "gradreferansediagram". For eksempel kan det harde slagg fra nitrogen-assistert skjæring i rustfritt stål og oksiddross fra oksygen-assistert karbonstålskjæring se like ut, men de underliggende termiske reaksjonene og nødvendige justeringer kan være helt forskjellige. Bekreft alltid materiale, arktykkelse, gasstype og originale prosessinnstillinger først.

En mer praktisk tilnærming er åta vare på en kvalifisert prøvedel og fullfør prosessregistrering når maskinen er i god stand.Når det oppstår et problem, kan du sammenligne de nye og gamle prøvene element for element-og sjekke kuttefarge, stripemønstre, bunnslagg og variasjoner på tvers av retninger-før du kjører små-testkutt. Dette gir en spesifikk grunnlinje for maskinen og materialet, som er langt mer pålitelig enn å gjette årsaker utelukkende basert på bilder funnet på nettet.

Dysen begrenser både laserstrålen og hjelpegassen samtidig. Hvis slagg fester seg til dysespissen, eller hvis det lider av brennmerker, deformasjon eller ikke har blitt-justert for koaksialitet på nytt etter utskifting, kan luftstrømmen som kommer inn i snittet skjeve til den ene siden-selv om gasstrykkavlesningen på kontrolleren er helt normal.

Vanlige tegn på-nettstedet inkluderer:

• Varierende grader av grader i forskjellige retninger langs samme sirkulære kontur (spesielt kritisk underpresisjon bearbeiding av runde hull).
• Endringer i skjærekantkvalitet ved skjæring av rette linjer i forskjellige retninger.
• Munnstykket ser bra ut visuelt, men en båndopptakstest eller innebygd utstyrskontroll avslører at strålepunktet er utenfor-senter.

Når du utfører en inspeksjon,slå av maskinen først og følg standardenoperasjonsprosedyrer for fiberlaserkutter.Se deretter om dyseåpningen er perfekt rund og fri for sprut eller slagmerker. Bekreft dysemodellen, åpningens diameter og installasjonsstatus. Til slutt kalibrerer du koaksialiteten i henhold til utstyrsinstruksjonene.

Viktig merknad:Ikke stikk dyseåpningen med harde gjenstander, og anta aldri at det å installere en "ny dyse" automatisk betyr at dysetilstanden er korrekt.

Den beskyttende linsen i et fiberlaser-skjærehode tjener til å isolere støv, røyk og sprut. Så snart uklarhet, oljefilm eller mikro-forbrenningsflekker vises på linseoverflaten, kan transmittansen og strålekarakteristikkene endres, noe som forårsaker lokal oppvarming (termisk linse). Mens operatøren ikke ser noen endring i den innstilte effekten, kan det hende at den effektive strålen som leveres til arbeidsstykket ikke lenger er stabil.

I tillegg kan utskifting av objektivet, kollisjoner med skjærehoder, uregelmessigheter i auto-fokusmekanismen eller endringer i kalibreringsstatus også føre til at den faktiske fokusposisjonen avviker fra parameterdiagrammet. Selv om tynne ark fortsatt knapt klarer å kutte, er litt tykkere plater eller små hullkonturer vanligvis de første som avslører disse problemene.

Den riktige tilnærmingen erikkeå ofte demontere den optiske banen bare for å "gi den en rask tørking." Observer i stedet maskinalarmer, beskyttelseslinseovervåkingsverdier (temperatur/transmittans), og kutt kvalitetsendringer først, inspiser eller bytt deretter ut linsen i henhold til prosedyrene for renrom spesifisert av produsenten. Substandard miljøer, rengjøringsmaterialer eller håndteringsteknikker under fjerning og installasjon av linse er faktisk mer sannsynlig å introdusere nye partikler eller riper, noe som påvirker genereltkvalitetskontroll av metallskjæring.

Rollen til hjelpegass går utover å bare "delta i skjæreprosessen"-en viktigere er at den kontinuerlig må drive ut smeltet metall fra snittet. Normalt trykk ved gassflasken eller lagertanken indikerer bare at statisk eller oppstrøms trykk ved et spesifikt målepunkt er normalt. Det beviser ikke at tilstrekkelig trykk, strømningshastighet og renhet opprettholdes ved dyseutgangen under dynamisk skjæring.

Faktorer som tette filtre, underdimensjonerte rørdiametre, monteringsbegrensninger, flere maskiner som bruker gass samtidig eller langsom ventilgrupperespons kan alle forårsakedynamiske trykkfall. Ved skjæring av rustfritt stål med nitrogen fører utilstrekkelig strømningshastighet eller renhet ofte til både bunnslagg og gulning langs kuttekantene. For dypere teknisk innsikt, se vår veiledning omvelge hjelpegass for laserskjæring.

Feilsøking av gassledningen bør følge gassstrømmen trinn-for-trinn:

Det er best å overvåke dynamisk trykk og strømningshastighet under selve kutteprosessen, i stedet for å stole utelukkende på et raskt blikk på trykkmåleren mens utstyret er inaktivt.

Selv om materialer er merket med samme betegnelse-som "304 rustfritt stål" eller "Q235 karbonstål"-kan det fortsatt eksistere variasjoner på tvers av forskjellige varmepartier, overflateforhold, tykkelsestoleranser, belegg og rustnivåer. Overflatebeskyttende filmer, oljeflekker eller mølleskala kan endre energiabsorpsjon og skjærestabilitet. Videre forårsaker en ujevn plateoverflate variasjoner i avstandsavstand, som direkte påvirker luftstrømkoblingen oglaserskjærende egenskaper.

Derfor, når det begynner å vises grader rett etter at du har skiftet ark, partier eller leverandører, må du ikke umiddelbart anta at maskinen er ødelagt. Behold et stykke arkmateriale som tidligere kuttet jevnt for å utføre et sammenlignende testkutt-dette lar deg vanligvis raskt skille mellom "utstyrsproblemer" og "materielle problemer".

Først etter å ha verifisert munnstykket, koaksialiteten, linsene, fokuskalibreringen, gassledningene og materialet bør du gå videre til å finjustere parametrene-. Det anbefales å først gjenopprette standardinnstillinger ved hjelp av en strukturert metodikk forbestemme laserskjæringsprosessparametere. Gjør deretter små trinnvise justeringer av skjærehastighet, fokusposisjon, gasstrykk eller avstand basert på boremorfologien.

Endre bare én variabel om gangen, og noter delenummer, materialbatch, dysespesifikasjon, linsetilstand, fokus, hastighet og gasstrykk. Ellers, hvis du endrer tre eller fire innstillinger på en gang, selv om kuttekvaliteten forbedres, vil du ikke vite hvilken justering som faktisk fungerte, noe som tvinger deg til å prøve og feile på nytt neste gang.

Operasjoner på-siden kan følge denne sekvensen:

1. Undersøkegradposisjon, retning, kontinuitet og farge;
2. Sjekkedyseåpningen, dysemodellen, koaksialiteten og høydekontrollen (standoff);
3. Undersøkeden beskyttende linsen, fokuskalibrering og skjærehodets tilstand;
4. Verifiseredynamisk gasstrykk, strømningshastighet, renhet og linjebegrensninger;
5. Sammenlignemed en tidligere gruppe med arkmateriale, og finjuster-parametere med kun én enkelt variabel som siste trinn.

Når laserskjærekvaliteten blir dårligere, er den farligste tankegangen å anta det"fordi parametere ikke har endret seg, har heller ikke utstyrets tilstand endret seg." Parametere er bare kommandoer-det er dysen, den optiske banen, gassledningen og materialet som bestemmer hvordan disse kommandoene til slutt utføres.Å gjenopprette maskinforholdene tilbake til deres optimale tilstand før man diskuterer parameteroptimalisering er vanligvis raskere enn blindt økende kraft, og det er langt mindre sannsynlig at det introduserer nye problemer.