Problemen met lasersnijden van bramen oplossen: waarom de instellingen niet zijn veranderd, maar de kwaliteit daalt

Voor een batch RVS onderdelen van 3 mm verwerkt op een standaardlasersnijmachine met metaalvezels, de snijranden waren 's ochtends glad. In de middag merkten de arbeiders echter dat ondanks het onveranderd houden van het procesprogramma, de snelheid, het vermogen en de gasdruk, er zich een ring van harde bramen begon te vormen aan de onderranden van de onderdelen.

De meest voorkomende eerste reactie op-site is het hoger zetten van de stroom en het verlagen van de snijsnelheid. Hoewel dit in eerste instantie enigszins lijkt te helpen, keren de bramen na het snijden van enkele tientallen vellen terug, wat gepaard gaat met vergeling langs de snijrand en een verergerde accumulatie van schuim.

De echte moeilijkheid bij dit soort kwesties ligt in het feit datOngewijzigde parameters op het scherm betekenen niet dat de daadwerkelijke energie en luchtstroom die naar de kerf wordt geleverd, ongewijzigd blijven.Lasersnijden is een proces dat gezamenlijk wordt voltooid door optica, gas, materiaal en bewegingsomstandigheden. Een langzame drift in een enkele factor kan voorheen geschikte parameters plotseling volledig ineffectief maken.

De laserstraal verwarmt het plaatselijke materiaal totdat het smelt of verdampt. Het hulpgas komt vervolgens met hoge snelheid de kerf binnen via het mondstuk, waardoor het gesmolten metaal naar beneden en naar buiten wordt geblazen. In een ideale toestand komt de smeltsnelheid overeen met de capaciteit voor het afvoeren van slak, waardoor er slechts zeer lichte slakken op de bodem achterblijven-waardoor soms de noodzaak voor secundair ontbramen volledig wordt geëlimineerd.

Zodra het gesmolten metaal niet op tijd uit de bodem van de kerf wordt verwijderd, koelt het af en hecht het zich aan de randen, waardoor bramen ontstaan. Daarom moet u bij het diagnosticeren van bramen niet zomaar vragen"Is het vermogen hoog genoeg?"Stel in plaats daarvan drie vragen tegelijk: smelt het materiaal stabiel? Blijft de kerf vrij en onbelemmerd? Blaast de luchtstroom het gesmolten materiaal daadwerkelijk naar buiten?

• Fijne, uniforme en continue bramenhouden vaak verband met afwijkingen in de focuspositie, snijsnelheid of gasstroomcapaciteit.
• Bramen verschijnen alleen in een specifieke richting of in een bepaald gebiedduiden op een verkeerde uitlijning van het mondstuk (buiten de- middenas), kromtrekken van de plaat of fluctuaties in de stand-off afstand van de snijkop.
• Onregelmatige of fluctuerende bramenbetekent dat u moet controleren of de druk en het debiet van de gasbron stabiel zijn.

Analyseer eerst de braammorfologie voordat u de parameters aanraakt-Dit bespaart doorgaans veel meer materiaal dan herhaalde pogingen- en- fouten.

Het is vermeldenswaard dat bramen gevormd over verschillende materialen, plaatdiktes en hulpgassen niet identiek zijn. U kunt niet rigide één enkele, generieke "braamreferentiekaart" toepassen. Het harde schuim van het snijden van stikstof-ondersteund roestvrij staal en het oxideslak van het snijden van zuurstof-ondersteund koolstofstaal kunnen er bijvoorbeeld hetzelfde uitzien, maar de onderliggende thermische reacties en vereiste aanpassingen kunnen totaal verschillend zijn. Bevestig altijd eerst het materiaal, de plaatdikte, het gastype en de originele procesinstellingen.

Een meer praktische benadering is ombewaar een gekwalificeerd proefonderdeel en een volledig procesdossier als de machine in goede staat verkeert.Wanneer er zich een probleem voordoet, vergelijkt u de nieuwe en oude monsters artikel voor artikel-controleert u de snijkleur, strepenpatronen, bodemslak en variaties in verschillende richtingen-voordat u testsnedes op kleine- schaal uitvoert. Dit biedt een basislijn die specifiek is voor uw machine en materiaal, wat veel betrouwbaarder is dan het raden van de oorzaken uitsluitend op basis van foto's die online zijn gevonden.

Het mondstuk beperkt tegelijkertijd zowel de laserstraal als het hulpgas. Als de slak zich aan de punt van het mondstuk hecht, of als deze brandplekken of vervorming vertoont, of na vervanging niet opnieuw is uitgelijnd voor coaxialiteit, kan de luchtstroom die de kerf binnenkomt naar één kant afwijken, zelfs als de gasdruk op de controller volkomen normaal is.

Veelvoorkomende signalen op de-site zijn onder meer:

• Verschillende mate van bramen in verschillende richtingen langs dezelfde cirkelvormige contour (vooral kritisch tijdensprecisiebewerking van ronde gaten).
• Veranderingen in de snijkantkwaliteit bij het snijden van rechte lijnen in verschillende richtingen.
• Het mondstuk ziet er visueel goed uit, maar een test met tapeshots of een controle van de ingebouwde apparatuur wijst uit dat de straalvlek niet- in het midden ligt.

Bij het uitvoeren van een inspectie,schakel eerst de machine uit en volg de standaardBedieningsprocedures voor fiberlasersnijders.Controleer vervolgens of de mondstukopening perfect rond is en vrij is van spatten of stootsporen. Controleer het mondstukmodel, de diameter van de opening en de installatiestatus. Kalibreer ten slotte de coaxialiteit volgens de apparatuurinstructies.

Belangrijke opmerking:Prik niet met harde voorwerpen in de opening van de spuitmond en ga er nooit van uit dat het simpelweg installeren van een "nieuwe spuitmond" automatisch betekent dat de toestand van de spuitmond correct is.

De beschermende lens in een fiberlasersnijkop dient om stof, rook en spatten te isoleren. Zodra er waas, oliefilm of micro-brandplekken op het lensoppervlak verschijnen, kunnen de doorlaatbaarheid en de straalkarakteristieken veranderen, waardoor plaatselijke verwarming ontstaat (thermische lensvorming). Hoewel de operator geen verandering in het ingestelde vermogen ziet, is de effectieve straal die naar het werkstuk wordt gestuurd mogelijk niet langer stabiel.

Bovendien kunnen het vervangen van de lens, botsingen met de snijkop, afwijkingen in het automatische focusmechanisme of veranderingen in de kalibratiestatus er ook voor zorgen dat de werkelijke focuspositie afwijkt van het parameterdiagram. Hoewel dunne platen er nog steeds nauwelijks in slagen om te snijden, zijn iets dikkere platen of kleine gatcontouren meestal de eerste die deze problemen aan het licht brengen.

De juiste aanpak isnietom het optische pad regelmatig te demonteren om het "snel schoon te vegen". In plaats daarvan moet u eerst de machinealarmen, de bewakingswaarden van de beschermende lens (temperatuur/doorlaatbaarheid) en de veranderingen in de snijkwaliteit in acht nemen. Inspecteer of vervang vervolgens de lens volgens de door de fabrikant gespecificeerde cleanroomprocedures. In mindere kwaliteit omgevingen, schoonmaakmaterialen of hanteringstechnieken tijdens het verwijderen en installeren van de lens is de kans groter dat er nieuwe deeltjes of krassen in terechtkomen, wat een algehele impact heeft.kwaliteitscontrole van metaalsnijden.

De rol van hulpgas gaat verder dan simpelweg 'deelnemen aan het snijproces'.-Belangrijker nog: het moet voortdurend gesmolten metaal uit de snede verwijderen. Normale druk op de gasfles of opslagtank geeft alleen aan dat de statische of stroomopwaartse druk op een specifiek meetpunt normaal is. Het bewijst niet dat tijdens dynamisch snijden voldoende druk, stroomsnelheid en zuiverheid worden gehandhaafd bij de uitgang van het mondstuk.

Factoren zoals verstopte filters, te kleine leidingdiameters, montagebeperkingen, meerdere machines die tegelijkertijd gas gebruiken of een trage reactie van de klepgroep kunnen allemaal leiden totdynamische drukdalingen. Bij het snijden van roestvrij staal met stikstof leidt een onvoldoende stroomsnelheid of onvoldoende zuiverheid vaak tot zowel bodemslak als vergeling langs de snijranden. Raadpleeg onze handleiding voor diepere technische inzichtenhulpgas kiezen voor lasersnijden.

Voor het oplossen van problemen met de gasleiding moet u stap -voor-stap het gasstroompad volgen:

Het is het beste om de dynamische druk en het debiet tijdens het eigenlijke snijproces te monitoren, in plaats van alleen te vertrouwen op een snelle blik op de manometer terwijl de apparatuur inactief is.

Zelfs als materialen zijn gelabeld met dezelfde aanduiding-zoals '304 roestvrij staal' of 'Q235 koolstofstaal'-kunnen er nog steeds variaties voorkomen bij verschillende hittebatches, oppervlaktecondities, diktetoleranties, coatings en roestniveaus. Oppervlaktebeschermende films, olievlekken of walshuid kunnen de energieabsorptie en snijstabiliteit beïnvloeden. Bovendien veroorzaakt een oneffen plaatoppervlak variaties in de afstand, waardoor de luchtstroomkoppeling rechtstreeks wordt beïnvloedlasersnijdende eigenschappen.

Als er bramen verschijnen direct na het wisselen van vellen, batches of leveranciers, ga er dan ook niet meteen van uit dat de machine kapot is. Bewaar een stuk plaatmateriaal dat eerder soepel is gesneden om een ​​vergelijkende testsnede uit te voeren-hiermee kunt u meestal snel onderscheid maken tussen 'apparatuurproblemen' en 'materiële problemen'.

Pas nadat u het mondstuk, de coaxialiteit, de lenzen, de focuskalibratie, de gasleidingen en het materiaal heeft gecontroleerd, mag u doorgaan met het verfijnen van de-parameters. Het wordt aanbevolen om eerst de standaardinstellingen te herstellen met behulp van een gestructureerde methodologiehet bepalen van lasersnijprocesparameters. Maak vervolgens kleine stapsgewijze aanpassingen aan de snijsnelheid, focuspositie, gasdruk of afstand op basis van de braammorfologie.

Wijzig slechts één variabele tegelijk en noteer het onderdeelnummer, de materiaalbatch, de spuitmondspecificatie, de lensconditie, de focus, de snelheid en de gasdruk. Anders, als u drie of vier instellingen tegelijk wijzigt, zelfs als de snijkwaliteit verbetert, weet u niet welke aanpassing daadwerkelijk heeft gewerkt, waardoor u de volgende keer met vallen en opstaan ​​moet beginnen.

Bewerkingen op-site kunnen deze volgorde volgen:

1. Onderzoekenbraampositie, richting, continuïteit en kleur;
2. Rekeningde mondstukopening, het mondstukmodel, de coaxialiteit en de hoogteregeling (impasse);
3. Inspecterende beschermende lens, focuskalibratie en snijkopconditie;
4. Verifiërendynamische gasdruk, stroomsnelheid, zuiverheid en lijnbeperkingen;
5. Vergelijkenmet een eerdere partij plaatmateriaal, en verfijn-parameters met slechts één variabele als laatste stap.

Wanneer de kwaliteit van het lasersnijden verslechtert, gaat de gevaarlijkste denkwijze ervan uit dat dit het geval is"Omdat de parameters niet zijn veranderd, is de toestand van de apparatuur ook niet veranderd." Parameters zijn slechts commando's-het zijn het mondstuk, het optische pad, de gasleiding en het materiaal die bepalen hoe deze commando's uiteindelijk worden uitgevoerd.Het herstellen van de machinecondities naar hun optimale staat voordat parameteroptimalisatie wordt besproken, is meestal sneller dan het blindelings verhogen van het vermogen, en het is veel minder waarschijnlijk dat dit nieuwe problemen met zich meebrengt.