ما هي العوامل التي تؤثر على جودة القطع لآلة القطع بليزر الألياف؟

آلة قطع ألياف الليزر تم تطويره وتطبيقه بسرعة في صناعة معالجة المعادن في السنوات الأخيرة. إنها تتميز بسرعة القطع السريعة ، عرض القطع الضيق ، نطاق التطبيق الواسع ، والدقة العالية. مع تطور الإنتاج وتطبيق التكنولوجيا الجديدة ، أصبح لدى الناس متطلبات أعلى وأعلى لجودة قطع آلات القطع بالليزر. ومع ذلك ، ليس من السهل تحقيق قطع عالي الجودة. إذا لم يتم التحكم فيها بشكل صحيح ، فسوف تتأثر جودة القطع ودقة آلة القطع بليزر الألياف بشكل كبير.
تتأثر جودة القطع لآلة القطع بالليزر الليفي بشكل شامل بعدة عوامل. تسرد هذه المقالة أداء وأسباب جودة القطع المتأثرة وتوفر العديد من الحلول لتحسين هذه العيوب.

ما هي العيوب الناتجة عن القطع غير السليم لآلة قطع ألياف الليزر

إذا لم يتم تشغيل آلة القطع بليزر الألياف بشكل صحيح أو إذا تم ضبط المعلمات بشكل غير معقول أثناء عملية القطع ، فقد يتسبب ذلك في عيوب مختلفة في القطع. تؤثر هذه العيوب بشكل مباشر على جودة القطع وأداء المنتج النهائي. فيما يلي بعض العيوب الشائعة الناتجة عن القطع غير الصحيح لآلات القطع بالليزر الليفي:

خلل

بعد أن تقوم آلة القطع بليزر الألياف بقطع المعدن ، فإن الغاز الإضافي سوف ينفخ الخبث. ومع ذلك ، عندما تكون سرعة القطع عالية جدًا أو طاقة الليزر غير كافية ، فقد تظهر نتوءات على حافة القطع. سوف تقلل الشفرات من جودة المظهر للمنتج وقد يكون لها آثار سلبية على تجميع واستخدام قطعة العمل.

الخبث

أثناء عملية القطع ، إذا كانت طاقة الليزر عالية جدًا أو كانت سرعة القطع منخفضة جدًا ، فقد تتصلب المادة المنصهرة وتشكل خبثًا عند حافة القطع. هذا يقلل من جودة الحافة المقطوعة ويجعل المعالجة اللاحقة أكثر صعوبة.

قطع غير متساوي

إذا كان توزيع شعاع الليزر غير متساوٍ أو كانت جودة نقل الألياف رديئة ، فقد يحدث عمق قطع أو عرض غير متساويين أثناء عملية القطع.

قطع الانحراف

إذا كان مسار القطع غير مستقر أو كان نظام التحكم في الحركة غير دقيق ، فقد يتسبب ذلك في انحراف خط القطع ، مما يجعل حجم قطعة العمل لا يلبي المتطلبات.

حواف مؤكسدة

يسهل تفاعل بعض المواد المعدنية مع الأكسجين أثناء عملية القطع ، مما يؤدي إلى أكسدة حافة القطع ، مما يؤثر على المظهر وخصائص المواد.

المنطقة المتأثرة بالحرارة كبيرة جدًا

أثناء عملية القطع ، يولد الليزر طاقة حرارية ، وقد تتسبب المنطقة الشديدة التأثر بالحرارة في الذوبان أو التشوه أو التصلب حول المادة ، مما يؤثر على دقة وأداء قطعة العمل.

تغيير جودة القطع على المدى الطويل

إذا لم تتم صيانة النظام البصري أو نظام توصيل الألياف بشكل منتظم ، فقد يؤدي ذلك إلى فقدان جودة القطع على المدى الطويل ، مما يؤثر على الإنتاجية والتكلفة.

الأسباب التي تؤثر على جودة القطع بالليزر الليفي

تؤثر العديد من الأسباب على جودة قطع ألياف الليزر ، ومواد التغطية ، ومعلمات الليزر ، والأنظمة البصرية ، والغازات المساعدة ، وأنظمة التحكم ، والعديد من الجوانب الأخرى. فيما يلي شرح مفصل لهذه الأسباب:

خصائص المواد

المواد المختلفة لها خصائص بصرية مختلفة وموصلية حرارية ، مما يؤثر على امتصاص الليزر ونقل الحرارة. ستؤثر عوامل مثل الصلابة والسمك والتوصيل الحراري للمادة أيضًا على المنطقة المتأثرة بالحرارة ودرجة التشوه أثناء القطع.

نوع المادة: تتميز المواد المعدنية عمومًا بمعدلات امتصاص ليزر أعلى ، بينما تتمتع المواد غير المعدنية (مثل البلاستيك والخشب وما إلى ذلك) بمعدلات امتصاص ليزر أقل. لذلك ، من الضروري زيادة وتقليل طاقة الليزر والمعلمات بشكل مناسب وفقًا لنوع المادة لضمان طاقة قطع كافية.
ثخانة المواد: المادة السميكة للغاية ستؤدي إلى سرعة قطع بطيئة للغاية ، وبالتالي زيادة دورة الإنتاج ؛ بينما المواد الرقيقة جدًا تميل إلى قطع عدم الاستقرار أو الاختراق غير الكامل. اضبط المعلمات للمواد ذات السماكات المختلفة لتحقيق أفضل نتائج التقطيع.
جودة سطح المواد والخصائص البصرية: سيؤدي السطح السيئ لسطح المادة ، مثل الأكسدة وبقع الزيت إلى قطع عدم الاستقرار والخبث والعيوب الأخرى ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخصائص البصرية للمادة ، بما في ذلك خصائص الامتصاص والتشتت للمادة لليزر ، ستؤثر بشكل مباشر على كفاءة نقل الليزر وجودة التركيز.

معلمات الليزر

تعد معلمات الليزر من العوامل المهمة التي تؤثر على جودة القطع بالليزر الليفي ، بما في ذلك طاقة الليزر وتردد الليزر وعرض النبض والتردد وما إلى ذلك. سيكون لمعلمات الليزر المختلفة تأثيرات مختلفة على تأثير القطع.

قوة الليزر: تحدد قوة الليزر كثافة طاقة الليزر. قد تتسبب الطاقة العالية جدًا في حدوث خبث وحروق على حافة القطع ، وقد تؤدي الطاقة المنخفضة جدًا إلى قطع غير كامل.
تردد الليزر: يؤثر تردد الليزر على سرعة وجودة القطع. تزيد الترددات العالية من سرعة القطع ولكنها قد تقلل من جودة القطع. يمكن أن يحقق الاختيار الصحيح للتردد توازنًا بين القطع عالي السرعة والقطع عالي الجودة.
عرض النبضة: يحدد عرض النبضة وقت عمل الليزر على المادة ، وقد يؤدي عرض النبضة الطويل جدًا إلى توصيل حرارة مفرط ويؤثر على جودة القطع. تساعد عروض النبض الأقصر في تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة ، مما يؤدي إلى قطع عرض أصغر.
تردد التكرار: يحدد تردد التكرار تردد النبض. قد يتسبب تكرار التكرار العالي جدًا في تراكم الحرارة الزائدة ويؤثر على جودة القطع. قد تؤثر معدلات التكرار المنخفضة على سرعة القطع. سيساعد اختيار معدل التكرار المناسب على تحسين نتائج القطع.

النظام البصري

النظام البصري مسؤول عن نقل ضوء الليزر من الألياف إلى قطعة العمل وتركيز ضوء الليزر في نقطة التركيز المناسبة. يؤثر أداء النظام البصري بشكل مباشر على جودة القطع بالليزر الليفي ، وتشمل التأثيرات المحددة ما يلي:

جودة الشعاع: تعد جودة شعاع الليزر لمولد الليزر ، أي قيمة BPP ، واحدة من المعلمات المهمة لقياس جودة مولد الليزر. كلما كانت قيمة BPP أصغر ، كانت جودة الحزمة أفضل ، مما يعني أقسام أكثر سلاسة ودقة أعلى عند معالجة الصفائح المعدنية.
جودة التركيز: يحدد تأثير التركيز للنظام البصري الحجم البؤري وعمق تركيز الليزر. يمكن أن يحقق حجم التركيز المناسب قطعًا دقيقًا ، بينما قد يؤدي التركيز غير المناسب إلى حواف قطع غير واضحة وحتى تقليل جودة القطع.
دقة التركيز: تحدد دقة التركيز للنظام البصري موضع واستقرار تركيز الليزر. سيؤدي التركيز غير الدقيق إلى قطع انحراف الخط أو تركيز الانجراف ، مما يؤثر على جودة القطع ودقتها.

الغاز المساعد

يلعب الغاز الإضافي دور التبريد والتنظيف والاحتراق في قطع ألياف الليزر. ينعكس التأثير على جودة قطع ألياف الليزر بشكل أساسي في الجوانب التالية:

تأثير التنظيف: يمكن للغاز الإضافي أن ينفخ الشوائب مثل الخبث والأكاسيد والحطام المتولد أثناء عملية القطع بعيدًا عن منطقة القطع للحفاظ على منطقة القطع نظيفة. هذا يساعد على تحسين كفاءة امتصاص طاقة الليزر وتجنب التلوث الثانوي أثناء القطع.
تدفق الغاز: يحدد تدفق الغاز الإضافي قوة تدفق الغاز في منطقة القطع ، وسيؤثر تدفق الغاز المرتفع جدًا أو المنخفض جدًا على جودة القطع. يحافظ التدفق المناسب للغاز على منطقة القطع مستقرة ونظيفة.
نقاء الغاز: يعد نقاء الغاز الإضافي أيضًا عاملاً مهمًا يؤثر على جودة القطع. يمكن للغاز عالي النقاء أن يقلل من تأثير الشوائب على القطع ويضمن نقاء منطقة القطع.

نظام التحكم

يلعب نظام التحكم دورًا حيويًا في قطع ألياف الليزر. إنها تتضمن التحكم في الحركة وتعديل المعلمات لآلة القطع ، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة ودقة القطع. تشمل التأثيرات المحددة ما يلي:

استقرار نظام التحكم في الحركة: إن نظام التحكم في الحركة لآلة القطع بليزر الألياف مسؤول عن التحكم في مسار حركة رأس الليزر على قطعة العمل. الاستقرار هو المفتاح لضمان جودة القطع. إذا كان نظام التحكم في الحركة غير مستقر ، فقد يؤدي ذلك إلى تغييرات في موضع تركيز الليزر أثناء عملية القطع ، مما يؤدي إلى خطوط قطع منحرفة أو قطع غير مستو.
سرعة القطع والتسارع: يمكن لنظام التحكم ضبط سرعة القطع والتسارع. قد تؤدي سرعة القطع السريعة جدًا إلى قطع غير مكتمل ، بينما قد تؤدي السرعة البطيئة جدًا إلى جعل المنطقة المتأثرة بالحرارة كبيرة جدًا وتؤثر على جودة حافة القطع.

كيف يمكن تحسين عيوب القطع في آلات القطع بليزر الألياف؟

عند استخدام قاطعة الليزر المعدنية، قد تواجه مجموعة متنوعة من عيوب القطع. مثل النتوءات، والخبث، وتشوه القطع، والثقوب المحترقة، وما إلى ذلك. يتطلب تحسين جودة القطع لآلة القطع بليزر الألياف دراسة شاملة. فيما يلي بعض الاقتراحات والأساليب للمساعدة في تحسين جودة القطع لآلة القطع بليزر الألياف:

الخبث والأزيز

اضبط قوة الليزر وسرعة القطع وتدفق الغاز الإضافي بشكل صحيح لضمان وقت التفاعل وتأثير التنظيف بين الليزر والمواد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساعد ضبط النظام البصري وصيانته ، فضلاً عن الاختيار المعقول لعدسات التركيز عالية الجودة ، في تقليل توليد الخبث والأزيز.

انحراف خط القطع

فحص وضبط نظام التحكم في الحركة لضمان دقة واستقرار مسار الحركة. معايرة دقة التركيز لرأس الليزر والتأكد من توحيد تدفق الغاز المساعد يمكن أن يساعد أيضًا في تقليل مشكلة انحراف خط القطع.

قطع غير مستوي

اضبط معلمات الليزر بشكل صحيح لضمان استقرار البقعة في عملية القطع بأكملها وضمان جودة بقعة الليزر. بالنسبة للمواد السميكة ، يمكن إجراء عمليات قطع متعددة ، بشكل تراكمي ، للحصول على عمق قطع أكثر اتساقًا.

المنطقة المتأثرة بالحرارة كبيرة جدًا

تحسين معلمات الليزر ، والتحكم في طاقة الليزر ، والتردد ، وتجنب انتقال الحرارة المفرط إلى المواد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تأثير التبريد للغاز الإضافي يساعد أيضًا في تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة.

حواف مؤكسدة

حدد الغاز الإضافي المناسب لضمان وجود جو وقائي كافٍ في منطقة القطع وتقليل التلامس بين المواد والأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التحكم في تدفق ونقاء الغاز الإضافي يمكن أن يقلل أيضًا من توليد الحواف المؤكسدة.

تفحم وحرق حفرة

قم بتقليل طاقة الليزر بشكل صحيح وزيادة سرعة القطع ، والتحكم في وقت التفاعل بين الليزر والمواد ، وتجنب الاحتراق وحرق الثقب الناتج عن التسخين المفرط.

لخص

بشكل عام ، هناك العديد من العوامل التي تؤثر على جودة القطع لآلات القطع بالليزر الليفي. لتحقيق تأثير قطع أعلى ، من الضروري اختيار معلمات العملية قبل القطع وتحليل مشاكل الجودة بعد القطع. تحليل مشاكل الجودة في الوقت المناسب ، وتعديل معلمات العملية ذات الصلة ، وتحسين العملية. فقط من خلال النظر الكامل في هذه العوامل وتحسينها ، يمكن تحقيق نتائج قطع عالية الجودة.
العوامل المذكورة أعلاه هي التي تؤثر على جودة القطع لآلات القطع بالليزر الليفي المشتركة AccTek Laser. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن آلات القطع بالليزر الليفي ، يمكنك متابعتنا ، وسنقوم بانتظام بتحديث كل المحتوى حول معدات الليزر.

معدات الليزر

معلومات الاتصال

احصل على حلول الليزر