Przepalenie krawędzi materiału podczas cięcia laserowego
Ponieważ laserowa wycinarka należy do kategorii maszyn pracujących na bazie obróbki pod wpływem temperatury, łatwo jest doprowadzić do przepalenia krawędzi oraz powstania żużlu/gradu, jeśli ciśnienie powietrza lub tryb przebijania jest nieprawidłowy podczas cięcia, co nie tylko wpływa na dokładność i wygląd produktu, ale także obniża jego jakość.
Jak więc skutecznie uniknąć i poradzić sobie z tym problemem?
Przede wszystkim musimy poznać przyczyny przepalania krawędzi obrabianej przez wycinarkę laserową:
Laser do cięcia metalu (np. Trumpf, Adige BLM, Bystronic, głowice Precitec) wytwarza dużo ciepła podczas obróbki blachy. W normalnych warunkach, ciepło wytworzone podczas cięcia będzie rozchodzić się wzdłuż szczeliny do obrabianej blachy, która następnie zostanie całkowicie schłodzona.
Podczas obróbki małego otworu jego zewnętrzna część może zostać w pełni schłodzona, lecz niewielka część otworu po wewnętrznej stronie ma małą przestrzeń do dyfuzji ciepła, energia cieplna jest zbyt skoncentrowana, co prowadzi do przepalania, powstania żużlu itd.
Ponadto, przy cięciu grubych blach nagromadzenie stopionego metalu i akumulacja ciepła na powierzchni materiału podczas przebijania blachy prowadzi do zaburzeń przepływu powietrza pomocniczego i nadmiernego dopływu ciepła, co prowadzi do przepalania.
Schemat procesu wycinania laserowego
- System ogniskujący: Soczewkowa i lustrzana optyka skupiają wiązkę laserową w miejscu obróbki.
- Wiązka laserowa: promień laserowa uderza w obrabiany przedmiot i podgrzewa go, aż stopi się i wyparuje.
- Gaz tnący: za pomocą gazu tnącego powstały stopiony metal jest wydmuchiwany ze szczeliny cięcia. Gaz wypływa z dyszy współosiowo z wiązką lasera.
- Wyżłobienia powstałe od cięcia: podczas cięcia laserowego krawędź cięcia uzyskuje typowy wzór rowka. Przy niskich prędkościach cięcia rowki te przebiegają prawie równolegle do wiązki laserowej.
- Ciekły metal: Wiązka lasera - skupione światło lasera - jest prowadzona wzdłuż konturu i lokalnie topi materiał.
- Przód cięcia: na obrabianym przedmiocie - szczelina cięcia jest nieco szersza niż skupiona wiązka lasera.
- Dysza: wiązka lasera i gaz tnący trafiają w obrabiany przedmiot przez dyszę tnącą.
- Kierunek cięcia: Przesunięcie głowicy tnącej lub przedmiotu obrabianego w określonym kierunku tworzy szczelinę cięcia.
Rozwiązanie
-
Rozwiązanie problemu przepalania przy cięciu małych otworów w stali węglowej za pomocą wycinarki laserowej:
W cięciu stali węglowej tlenem jako gazem pomocniczym kluczem do rozwiązania problemu jest ograniczenie ciepła reakcji utleniania.
Może być zastosowana metoda cięcia z pomocniczym tlenem podczas przebijania i opóźnionego przełączania na pomocnicze powietrze lub azot.
Cięcie impulsowe o niskiej częstotliwości i wysokiej szczytowej mocy wyjściowej może zmniejszyć ilość wydzielanego ciepła, co jest pomocne w optymalizacji warunków cięcia.
Jeśli program jest ustawiony na pojedynczą impulsową wiązkę laserową, wysoką moc szczytową z dużą intensywnością energii i niską częstotliwością, to akumulacja stopionego metalu na powierzchni materiału podczas przebijania może zostać skutecznie zmniejszona, a wydzielanie ciepła można sprawnie powstrzymać.
-
Rozwiązanie cięcia stopów aluminium i stali nierdzewnej za pomocą wycinarki laserowej:
Przy obróbce tego rodzaju materiału używanym gazem pomocniczym jest azot, a przy cięciu nie występuje przepalanie krawędzi, jednakże, ponieważ temperatura materiału po wewnętrznej stronie małego otworu jest bardzo wysoka, zjawisko żużlu wiszącego na wewnętrznej stronie będzie częstsze.
Skutecznym rozwiązaniem jest zwiększenie ciśnienia gazu pomocniczego i ustawienie programu na impulsowy o wysokiej mocy szczytowej i niskiej częstotliwości.
Powyższy obrazek pokazuje efekt powstałych przepaleń w postaci zaokrągleń na krawędziach.
Zapraszamy do kontaktu!
Firma GJG SYSTEM oferuje części do wycinarek laserowych CO2 i Fiber takich producentów jak: TRUMPF, BYSTRONIC, PRECITEC, ADIGE BLM, AMADA, MAZAK, KIMLA, ECKERT, LVD, MITSUBISHI, PRIMA POWER, SALVAGNINI i innych.
Można skontaktować się z nami drogą telefoniczną lub mailową:
Podobne artykuły
