Những khó khăn kỹ thuật thường gặp của cắt Laser kim loại tấm

Những khó khăn về kỹ thuật thường là điều khó chịu nhất mà chúng ta phải đối mặt trong quá trình công nghệ tự động hóa. Khi nó không hiệu quả, đôi khi nó khiến chúng ta tức giận. Chúng tôi sẽ nói, thư giãn và ngồi. Thực hiện một số nghiên cứu về dự án cụ thể đó và học hỏi. KHÔNG học và hoạt động cùng một lúc. Đầu tiên, hãy học xong và sau đó học thử chúng. Thật vậy, bạn sẽ tìm thấy một giải pháp phù hợp, hoặc nếu không, bạn sẽ tìm ra cách để tìm hiểu thêm về cách giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, công nghệ cắt laser là sự kết hợp của nhiều chức năng, có nghĩa là các trở ngại kỹ thuật có thể xuất hiện do thiếu bảo trì hoặc không có chức năng. Nội dung hôm nay sẽ trình bày 11 khó khăn kỹ thuật phổ biến mà chúng ta gặp phải trong quá trình cắt laser kim loại tấm.

11 khó khăn kỹ thuật phổ biến nhất của cắt laser kim loại tấm

Người vận hành thường gặp phải các vấn đề khác nhau khi cắt kim loại tấm bằng thiết bị cắt laser. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng và ảnh hưởng của các vấn đề, chúng tôi đã đưa ra danh sách 11 khó khăn kỹ thuật phổ biến nhất thường gặp hơn trong quá trình cắt kim loại tấm bằng laser. Chúng tôi sẽ mô tả các vấn đề, khoa học đằng sau vấn đề và giải pháp. Để đảm bảo chất lượng cắt tốt hơn, chúng ta phải làm quen với những khó khăn kỹ thuật này.

Cắt không hiệu quả

Đa số những người mới bắt đầu đều gặp phải vô số khó khăn về kỹ thuật khi sử dụng hệ thống cắt laser để cắt các vật liệu khác nhau. Các vấn đề phổ biến nhất mà họ có thể gặp phải là cắt không hiệu quả do độ dày của vật liệu hoặc vật liệu bám bẩn làm tăng nhiệt độ của thành phần. Kết quả là, tấm được đề xuất sẽ hoàn toàn lãng phí vật liệu. Để giải quyết hai vấn đề này, trước tiên chúng ta phải hiểu các nguyên tắc cơ bản về hình thức vật liệu cắt laser, tính nhất quán và thành phần.

Loại vật liệu và chất lượng

Mỗi máy cắt laser đều có những hạn chế về độ dày cắt tối đa. Nhưng nếu thông số kỹ thuật xác định giới hạn độ dày thép lên đến 1 inch, nhưng bạn vẫn gặp khó khăn khi cắt thép cacbon dày 0,5 inch? Trong trường hợp này, các giới hạn về độ dày cắt laser phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt qua vật liệu, độ phản xạ bề mặt ở 10,6 micron, dạng hợp kim, điểm hóa hơi của hợp kim, sức căng bề mặt vật liệu nóng chảy và hình dạng thành phần.

1. Sự thoát nhiệt tăng lên khi chiều dày vật liệu tăng lên khi xét đến tất cả các đặc tính này.
2. Tia laser trở nên sắc nét hơn bằng cách giảm kích thước điểm và tập trung chùm tia.
3. Tập trung cao độ khí hỗ trợ cải thiện khả năng của tia laser. Khí hỗ trợ giúp đốt cháy và thổi kim loại nóng chảy.
4. Những kim loại có độ dẫn điện cao hơn cung cấp khả năng cắt không hiệu quả, chẳng hạn như nhôm. Trong tình huống này, chuyển đổi năng lượng hiệu quả sẽ cắt giảm hiệu quả.
5. Phần Hình học ảnh hưởng nhiều hơn đến các trạng thái vật lý khác của quá trình nhiệt. Các khu vực góc hoặc nhỏ hơn hấp thụ nhiều năng lượng hơn làm tăng khả năng thổi bay. Nói tóm lại, vật liệu hình học càng phức tạp thì càng khó làm giảm tốc độ cắt.
6. Tính nhất quán của vật liệu có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình cắt laser. Đảm bảo rằng tấm kim loại phải sạch, không ngâm và không dính dầu. Trong trường hợp này, các kim loại cấp thấp có phản ứng cao với quá trình nhiệt, đặc biệt là trong giai đoạn xử lý oxy.

Thành phần nguyên liệu

Thành phần vật liệu có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình xử lý laser hơn bất kỳ trạng thái vật lý nào khác của vật liệu. Trong trường hợp này, quá trình xử lý bằng laser thường tác động đến độ dẫn điện và độ nhớt của kim loại ở dạng lỏng. Sức căng bề mặt của kim loại lỏng ảnh hưởng đến mức độ của các hạt thô ở mép thoát ra của bộ phận. Các chất thải sẽ bay đi nếu lớp nhớt mỏng trong trường hợp này. Các hạt thô sẽ dính vào vật liệu và tăng nhiệt độ của nó nếu lớp phủ dày.

Thép cacbon là kim loại tấm chất lượng cao bốc cháy nhanh khi tiếp xúc với tia laze. Loại vật liệu này, so với các vật liệu đồng nhất, sẽ có một số điểm nóng chảy. Mặt khác, các nhà sản xuất thép cacbon ở nhiều địa điểm khác nhau không thể sử dụng các thành phần cấu trúc giống nhau trong hoạt động của họ. Do điểm nóng chảy khác nhau, bạn có thể gặp khó khăn khi cắt vật liệu trong tình huống này. Xem xét tình trạng bề mặt, bao gồm cặn, lớp phủ, chất bẩn và tạp chất bề mặt, khi chọn vật liệu thép cacbon chất lượng cao.

Vấn đề về thời gian thiết lập

Cắt laser có thể mất nhiều thời gian khi cắt các vật liệu không quen thuộc vì thời gian thiết lập. Quá trình này bị ảnh hưởng bởi kích thước vòi phun, công suất định mức, điều chỉnh độ dài tiêu cự, khí hỗ trợ, áp suất và tốc độ. Mặt khác, các thông số này rất quan trọng nên tia laser sẽ không cắt vật liệu nếu bạn không hiểu đúng.

Hiệu ứng biến dạng

HAZ hay vùng ảnh hưởng nhiệt là một thuật ngữ phổ biến được sử dụng trong công nghệ cắt laser. HAZ hình thành khi nhiệt độ tại nơi dự kiến ​​tăng cao hơn điểm biến đổi tới hạn dẫn đến biến dạng. Sự biến dạng có thể xảy ra theo nhiều cách.

1. Khi một tia laser chiếu vào các vật liệu mỏng có độ dày từ 0,001 đến 0,005 inch, nó sẽ gây ra hiệu ứng này. Vì một lớp đúc lại hình thành ở bên ngoài, các vật liệu mỏng manh hơn sẽ dễ bị biến dạng hơn.
2. Sự cố gắng đột ngột trong nhiệt độ của vật liệu gần vùng cắt tạo ra sự biến dạng.
3. Sự đông đặc nhanh chóng của vùng cắt cũng có thể kích hoạt nó.

Trong tình huống này, sử dụng thiết bị làm nguội bằng nước trong quá trình cắt laser sẽ giúp giảm nhiệt sinh ra.

Vấn đề thủng kim loại tấm

Đục lỗ là một phương pháp đóng gói và bảo quản tiêu chuẩn trong công nghiệp, đặc biệt là đối với thực phẩm. Thủng tấm kim loại cũng thường xảy ra đối với hệ thống thông gió và các thiết bị không khí khác. Tuy nhiên, có một số vấn đề kỹ thuật với kích thước và hình thức lỗ trong quá trình thủng tấm kim loại này. Để giải quyết những thách thức này, bạn phải nắm được sự phức tạp của lỗ thủng kim loại tấm. Có hai phương pháp cho máy cắt laser để đục lỗ kim loại tấm.

Thủng xung

Công nghệ đục lỗ này cho phép công suất cao đạt đỉnh để làm tan chảy hoặc hóa hơi một lượng nhỏ vật liệu. Trong tình huống này, không khí hoặc khí nitơ được mong đợi là khí phụ trợ cho sự giãn nở lỗ. Tại thời điểm cắt, áp suất khí nhỏ hơn áp suất khí oxi. Mỗi tia laser tới tạo ra một lỗ nhỏ trên vật liệu. Sau khi thủng, khí phụ sẽ thay thế bằng khí oxy để cắt. Trước đây, khoảng trống được đục lỗ và cắt ngay lập tức bằng cách sử dụng khuôn đột trong bộ phận dập laser. Hiện tại, bằng cách sử dụng các phương pháp phá vỡ xung và nổ này, chúng tôi có thể tạo ra vết thủng, và sau đó, tia laser có thể thực hiện cắt.

1. Đường kính của lỗ đục nhỏ hơn. Tiêu chuẩn thủng ở đây vượt trội hơn so với tiêu chuẩn thủng bằng nổ.
2. Trong quá trình này, tia laser có công suất cao, thời gian và đặc điểm không gian của chùm tia.
3. Công nghệ chuyển đổi từ quá trình đục lỗ này sang quá trình cắt liên tục phải chính xác để có được đường mổ chất lượng cao.

Nổ thủng

Vật liệu tạo ra một cái hố sau khi chiếu tia laze liên tục, và dòng oxy với chùm tia laze sẽ phá huỷ vật liệu hợp nhất để tạo ra một lỗ nhỏ. Kích thước này phụ thuộc vào độ dày của tấm. Đường kính trung bình của lỗ thủng bằng một nửa chiều dày tấm. Trong trường hợp này, đối với tấm dày hơn, lỗ thủng rộng hơn và không tròn.

Nếu bạn đang tìm kiếm độ chính xác gia công cao, ĐỪNG đi làm thủng lỗ. Nó chỉ thích hợp cho phế liệu.

Độ sâu cắt / khắc không đủ

Vấn đề này là một trong những vấn đề công nghệ thường thấy nhất của các nhà khai thác. Độ sâu cắt / khắc không đủ xảy ra do những nguyên nhân sau.

1. Tiêu điểm có thể không ở đúng vị trí. Nếu bạn tìm thấy vấn đề này, hãy điều chỉnh nó theo các phương pháp của công ty laser đã cung cấp.
2. Ống laser không khởi động được, và nếu việc tăng công suất không hoạt động, thì thay thế ống laser sẽ là lựa chọn tốt nhất.
3. Công suất phát laser hoặc nguồn điện quá thấp. Nếu điều chỉnh nó không hoạt động, thay thế nó sẽ là cách tốt nhất để khắc phục sự cố.
4. Đôi khi, do tốc độ cắt, việc cắt không đủ có thể xảy ra. Vì vậy, làm chậm tốc độ cắt hoặc khắc có thể giải quyết vấn đề này.

Cắt chưa hoàn chỉnh

Trong quá trình cắt bằng laser, bạn có thể quan sát thấy tia laser cắt các phần kim loại tấm. Nếu vậy, tình huống sau đây là điều kiện chính để tạo ra quá trình xử lý không ổn định này.

1. Vòi phun laser được chọn không phù hợp với độ dày của tấm kim loại. Trong trường hợp này, hãy biết đầu phun laser phù hợp cho độ dày thích hợp của vật liệu. Nếu nó không hoạt động, chúng tôi khuyên bạn nên yêu cầu công ty laser của bạn thay đổi vòi phun. Giả sử bạn có một tấm thép carbon 5mm để cắt bằng laser. Để cắt tấm kim loại như vậy, bạn cần có độ dài tiêu cự 7,5 inch của ống kính laser.
2. Việc cắt không hoàn chỉnh cũng có thể xảy ra do chuyển động thẳng của súng laser. Trong trường hợp này, hãy điều chỉnh tốc độ tuyến tính của súng laser.

Vấn đề Burr

Trong khi vận hành máy cắt laser, bạn có thể gặp phải âm thanh vo ve từ tấm kim loại khi tia laser chiếu vào. Các yếu tố sau đây là nguyên nhân gây ra vấn đề âm thanh nổi trên tấm kim loại.

1. Độ dài tiêu cự có thể là một vấn đề trong vấn đề này. Nếu bạn đã khắc phục sự cố độ dài tiêu cự, thì các yếu tố sau đây có thể là lý do.
2. Nếu tốc độ cắt quá chậm, nó có thể gây ra âm thanh gờ. Tăng nó lên sẽ giải quyết được vấn đề.
3. Sử dụng máy cắt laser trong thời gian dài có thể gây ra tình trạng mất ổn định. Trong trường hợp này, khởi động lại thiết bị sẽ giải quyết được vấn đề này.
4. Nếu công suất đầu ra của nguồn laser không đủ, điều này sẽ gây ra âm thanh vằn trên tấm kim loại. Điều chỉnh nó sẽ giải quyết được vấn đề ngay lập tức.

Tia lửa bất thường

Tia lửa điện ảnh hưởng đến chất lượng của các cạnh cắt laser của tấm kim loại. Nếu các yếu tố trên là tốt, thì các tình huống sau đây có thể là lý do đằng sau vấn đề này.

1. Do sử dụng tia laser trong thời gian dài, đầu phun có thể mất khả năng hoạt động trước đây. Trong tình huống này, thay thế đầu phun sẽ là lựa chọn đúng đắn để giải quyết vấn đề này.
2. Áp suất khí có thể là một vấn đề trong tình huống này. Tăng áp suất khí cũng có thể giải quyết được vấn đề này.
3. Ren vít ở mối nối của vòi phun laser và súng laser được lắp lỏng lẻo. Người vận hành không nên tiếp tục cắt trong trường hợp này và tắt thiết bị ngay lập tức. Kiểm tra các vít và lắp lại chúng.

Biến dạng lỗ nhỏ

Sự cố này xảy ra do quá trình thủng xung laser bị trục trặc. Một chùm tia leaser đơn tạo thành một lỗ nhỏ trên tấm trong giai đoạn thủng xung laser. Tuy nhiên, do lỗi cơ học, tia laser công suất cao tập trung ở một vùng nhỏ gây ra một điểm bị biến dạng.

Trong tình huống này, việc thay đổi phương pháp thủng lỗ nổ từ phương pháp thủng xung trong phần chương trình có thể giải quyết được vấn đề này. Mặt khác, đối với các máy cắt laser công suất thấp hơn, áp dụng xử lý lỗ để có được bề mặt hoàn thiện tốt có thể là một lựa chọn tốt.

Khó đối với quá trình đốt cháy sơ cấp ở trạng thái gần như cân bằng

Bạn có thể gặp phải vấn đề này nếu tấm kim loại dày hơn 10mm. Hơn nữa, câu hỏi này giống như sự đốt cháy không ổn định của một lưỡi cắt sắt. Theo quy trình bán cân bằng, điểm bắt lửa trên đỉnh trượt phải liên tục. Thứ nhất, năng lượng thoát ra từ oxit sắt không đảm bảo quá trình đốt cháy diễn ra liên tục. Thứ hai, dòng oxy làm giảm nhiệt độ của lưỡi cắt. Thứ ba, lớp ôxít sắt hình thành sau quá trình đốt cháy bao phủ bề mặt phôi và khuếch tán ôxy.

1. Đường kính của dòng oxy tác động lên bề mặt lớn hơn đường kính chùm tia laze.
2. Tốc độ cắt nói chung sẽ chậm cắt tấm dày.
3. Sau một thời gian, do nồng độ oxy giảm xuống, thiết bị sẽ dập tắt quá trình cháy.

Độ tinh khiết của oxy và vấn đề áp suất

Vấn đề kỹ thuật này cũng dành cho tấm kim loại tấm dày từ 10 mm trở lên. Bạn có thể gặp một số vấn đề kỹ thuật chung do tạp chất trong ôxy. Độ tinh khiết của dòng oxy có một vai trò quan trọng trong quá trình cắt. Trong trường hợp này, khi độ tinh khiết của oxy giảm 0,9%, tốc độ cháy giảm 10% và đối với 5%, tốc độ cháy giảm 37%. Tương tự, việc giảm tốc độ đốt sẽ ảnh hưởng đến năng lượng đầu vào giảm đáng kể. Do đó, bạn sẽ gặp phải tình trạng xỉ nặng ở phần dưới của vết mổ.

Để giải quyết vấn đề này, người vận hành có thể sử dụng vòi phun côn thông thường trong công nghệ cắt laser truyền thống. Bên cạnh đó, thêm ngọn lửa nung nóng sơ bộ xung quanh khu vực cắt cũng có thể giải quyết vấn đề này. Ngoài ra, thêm dòng oxy phụ xung quanh dòng oxy cắt có thể đáp ứng được giải pháp.

Sự kết luận

Một trong những kỹ thuật tự động hóa được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới là cắt laser CNC. Do đó, chúng tôi phải biết về bất kỳ vấn đề kỹ thuật nào trong quá trình cắt laser. Chúng tôi đề xuất rằng bạn nên xem xét lại tất cả các vấn đề kỹ thuật và cố gắng giải thích khoa học đằng sau chúng.