Jaké jsou faktory, které ovlivňují kvalitu řezání vláknového laserového řezacího stroje?

Vláknový laserový řezací stroj se v posledních letech rychle rozvíjí a používá v průmyslu zpracování kovů. Má výhody vysoké řezné rychlosti, úzké šířky řezu, širokého rozsahu použití a vysoké přesnosti. S rozvojem výroby a aplikací nových technologií mají lidé stále vyšší požadavky na kvalitu řezu laserových řezacích strojů. Dosáhnout kvalitního řezu však není jednoduchá záležitost. Pokud není správně řízena, bude výrazně ovlivněna kvalita řezání a přesnost řezacího stroje vláknovým laserem.
Kvalita řezu vláknového laserového řezacího stroje je komplexně ovlivněna různými faktory. Tento článek uvádí výkon a důvody ovlivněné kvality řezání a poskytuje několik řešení pro optimalizaci těchto vad.

Jaké jsou vady způsobené nesprávným řezáním vláknového laserového řezacího stroje

Pokud vláknový laserový řezací stroj není správně provozován nebo jsou parametry během řezání nepřiměřeně nastaveny, může to způsobit různé vady řezání. Tyto vady přímo ovlivňují kvalitu řezu a výkon konečného produktu. Níže jsou uvedeny některé běžné závady způsobené nesprávným řezáním vláknových laserových řezacích strojů:

Závada

Poté, co vláknový laserový řezací stroj řeže kov, pomocný plyn odfoukne strusku. Pokud je však rychlost řezání příliš vysoká nebo výkon laseru je nedostatečný, mohou se na řezné hraně objevit otřepy. Otřepy snižují kvalitu vzhledu výrobku a mohou mít nepříznivý vliv na montáž a použití obrobku.

Struska

Během procesu řezání, pokud je výkon laseru příliš vysoký nebo rychlost řezání příliš nízká, může roztavený materiál ztuhnout a vytvořit strusku na řezné hraně. To snižuje kvalitu řezné hrany a ztěžuje následné zpracování.

Nerovnoměrný řez

Pokud je rozložení laserového paprsku nerovnoměrné nebo je kvalita přenosu vlákna špatná, může během procesu řezání dojít k nerovnoměrné hloubce nebo šířce řezu.

Řezání Skew

Pokud je trajektorie řezání nestabilní nebo je systém řízení pohybu nepřesný, může to způsobit odchylku linie řezu, takže velikost obrobku nesplňuje požadavky.

Oxidované okraje

Některé kovové materiály snadno reagují s kyslíkem během procesu řezání, což má za následek oxidaci břitu, což ovlivňuje vzhled a vlastnosti materiálu.

Tepelně ovlivněná zóna je příliš velká

Během procesu řezání laser generuje tepelnou energii a příliš velká oblast ovlivněná teplem může způsobit roztavení, deformaci nebo zpevnění kolem materiálu, což má vliv na přesnost a výkon obrobku.

Dlouhodobá změna kvality řezu

Pokud není optický systém nebo systém podávání vláken pravidelně udržován, může to vést k dlouhodobé ztrátě kvality řezu, což má vliv na produktivitu a náklady.

Důvody ovlivňující kvalitu řezání vláknovým laserem

Mnoho důvodů ovlivňuje kvalitu řezání vláknovým laserem, krycí materiály, parametry laseru, optické systémy, pomocné plyny, řídicí systémy a mnoho dalších aspektů. Zde je podrobné vysvětlení těchto důvodů:

Vlastnosti materiálu

Různé materiály mají různé optické vlastnosti a tepelnou vodivost, které ovlivňují absorpci laseru a přenos tepla. Faktory jako tvrdost, tloušťka a tepelná vodivost materiálu také ovlivní tepelně ovlivněnou zónu a stupeň deformace během řezání.

Typ materiálu: Kovové materiály mají obecně vyšší míru absorpce laseru, zatímco nekovové materiály (jako je plast, dřevo atd.) mají nižší míru absorpce laseru. Proto je nutné zvýšit a snížit výkon a parametry laseru přiměřeně podle typu materiálu, aby byla zajištěna dostatečná řezná energie.
Tloušťka materiálu: Příliš silný materiál povede k příliš pomalé řezné rychlosti, čímž se zvýší výrobní cyklus; zatímco příliš tenký materiál je náchylný k nestabilitě řezání nebo neúplnému pronikání. Upravte parametry pro materiály různých tlouštěk, abyste dosáhli nejlepších výsledků řezání.
Kvalita povrchu materiálu a optické vlastnosti: špatný povrch povrchu materiálu, jako je oxidace a olejové skvrny, povedou k nestabilitě řezání a strusce a dalším defektům; kromě toho optické vlastnosti materiálu, včetně absorpčních a rozptylových charakteristik materiálu vůči laseru, přímo ovlivní účinnost laserového přenosu a kvalitu zaostření.

Parametry laseru

Parametry laseru jsou důležitými faktory ovlivňujícími kvalitu řezání vláknovým laserem, včetně výkonu laseru, frekvence laseru, šířky pulsu a frekvence atd. Různé parametry laseru budou mít různý vliv na účinek řezání.

Výkon laseru: Výkon laseru určuje hustotu energie laseru. Příliš vysoký výkon může způsobit strusku a popálení na řezné hraně a příliš nízký výkon může způsobit neúplné řezání.
Frekvence laseru: Frekvence laseru ovlivňuje rychlost a kvalitu řezu. Vyšší frekvence zvyšují rychlost řezání, ale mohou snížit kvalitu řezu. Správný výběr frekvence může dosáhnout rovnováhy mezi vysokorychlostním řezáním a vysoce kvalitním řezáním.
Šířka pulzu: Šířka pulzu určuje dobu působení laseru na materiál, příliš dlouhá šířka pulzu může vést k nadměrnému vedení tepla a ovlivnit kvalitu řezu. Kratší šířky pulsu pomáhají snížit tepelně ovlivněnou zónu, což má za následek menší šířky řezu.
Opakovací frekvence: Opakovací frekvence určuje frekvenci pulsu. Příliš vysoká opakovací frekvence může způsobit nadměrné nahromaděné teplo a ovlivnit kvalitu řezu. Nižší opakovací frekvence může ovlivnit řeznou rychlost. Volba vhodné opakovací frekvence pomůže optimalizovat výsledky řezání.

Optický systém

Optický systém je zodpovědný za přenos laserového světla z vlákna na obrobek a za zaostření laserového světla do správného ohniska. Výkon optického systému přímo ovlivňuje kvalitu řezání vláknovým laserem a mezi specifické efekty patří:

Kvalita paprsku: Kvalita laserového paprsku laserového generátoru, tedy hodnota BPP, je jedním z důležitých parametrů pro měření kvality laserového generátoru. Čím menší je hodnota BPP, tím lepší je kvalita paprsku, což znamená hladší řezy a vyšší přesnost při zpracování plechu.
Kvalita ostření: Efekt ostření optického systému určuje velikost ohniska a hloubku ostření laseru. Vhodnou velikostí ohniska lze dosáhnout jemného řezu, zatímco nesprávné zaostření může vést k nejasným řezným hranám a dokonce ke snížení kvality řezu.
Přesnost ostření: Přesnost ostření optického systému určuje polohu a stabilitu laserového ostření. Nepřesné zaostření povede k odchylce linie řezu nebo posunu zaostření, což ovlivní kvalitu a přesnost řezání.

Pomocný plyn

Pomocný plyn hraje hlavně roli chlazení, čištění a spalování při řezání vláknovým laserem. Dopad na kvalitu řezání vláknovým laserem se projevuje především v následujících aspektech:

Čisticí účinek: Pomocný plyn může odfouknout nečistoty, jako je struska, oxidy a úlomky vzniklé během procesu řezání, z oblasti řezání, aby byla oblast řezání čistá. To pomáhá zlepšit účinnost absorpce laserové energie a zabránit sekundárnímu znečištění během řezání.
Průtok plynu: Průtok pomocného plynu určuje sílu proudění plynu v oblasti řezání, příliš vysoký nebo příliš nízký průtok plynu ovlivní kvalitu řezání. Správný průtok plynu udržuje oblast řezání stabilní a čistou.
Čistota plynu: Čistota pomocného plynu je také důležitým faktorem ovlivňujícím kvalitu řezu. Vysoce čistý plyn může snížit dopad nečistot na řezání a zajistit čistotu oblasti řezání.

Kontrolní systém

Řídicí systém hraje zásadní roli při řezání vláknovým laserem. Jedná se o řízení pohybu a nastavení parametrů řezacího stroje, které přímo ovlivňuje kvalitu a přesnost řezu. Mezi konkrétní dopady patří:

Stabilita systému řízení pohybu: Systém řízení pohybu vláknového laserového řezacího stroje je zodpovědný za řízení trajektorie pohybu laserové hlavy na obrobku. Stabilita je klíčem k zajištění kvality řezu. Pokud je systém řízení pohybu nestabilní, může to vést ke změnám polohy zaostření laseru během procesu řezání, což má za následek šikmé řezné linie nebo nerovnoměrné řezání.
Řezná rychlost a zrychlení: Řídicí systém může upravit řeznou rychlost a zrychlení. Příliš vysoká rychlost řezání může vést k neúplnému řezání, zatímco příliš nízká rychlost může způsobit příliš velkou tepelně ovlivněnou oblast a ovlivnit kvalitu řezné hrany.

Jak optimalizovat řezné vady vláknových laserových řezacích strojů?

Při použití kovové laserové řezačky se můžete setkat s různými řeznými vadami. Jako jsou otřepy, struska, deformace při řezání, vypalování otvorů atd. Optimalizace kvality řezání vláknového laserového řezacího stroje vyžaduje komplexní úvahu. Zde je několik návrhů a metod, které pomohou zlepšit kvalitu řezání vláknového laserového řezacího stroje:

Struska a otřepy

Správně nastavte výkon laseru, rychlost řezání a průtok pomocného plynu, abyste zajistili dobu interakce a čisticí účinek mezi laserem a materiálem. Kromě toho může úprava a údržba optického systému, stejně jako rozumný výběr vysoce kvalitních zaostřovacích čoček, pomoci snížit tvorbu strusky a otřepů.

Šikmá linie řezu

Zkontrolujte a upravte systém řízení pohybu, abyste zajistili přesnost a stabilitu trajektorie pohybu. Kalibrace přesnosti zaostření laserové hlavy a zajištění rovnoměrnosti toku pomocného plynu může také pomoci snížit problém zkosení čáry řezu.

Nerovnoměrné řezání

Správným nastavením parametrů laseru zajistíte stabilitu bodu v celém procesu řezání a zajistíte kvalitu laserového bodu. U silnějších materiálů lze provádět více řezů, kumulativně, pro konzistentnější hloubku řezu.

Tepelně ovlivněná zóna je příliš velká

Optimalizujte parametry laseru, řiďte výkon a frekvenci laseru a vyhněte se nadměrnému přenosu tepla do materiálů. Kromě toho chladicí účinek pomocného plynu také pomáhá snížit tepelně ovlivněnou zónu.

Oxidované okraje

Zvolte vhodný pomocný plyn pro zajištění dostatečné ochranné atmosféry v oblasti řezání a snížení kontaktu mezi materiály a kyslíkem. Kromě toho řízení toku a čistoty pomocného plynu může také snížit tvorbu oxidovaných okrajů.

Zuhelnatění a vypálení děr

Správně snižte výkon laseru a zvyšte rychlost řezání, řiďte dobu interakce mezi laserem a materiálem a vyhněte se popálení a vypalování otvorů způsobeným nadměrným zahříváním.

Shrnout

Obecně platí, že kvalitu řezání vláknových laserových řezacích strojů ovlivňuje mnoho faktorů. Pro dosažení vyššího řezného efektu je zásadní výběr procesních parametrů před řezáním a analýza problémů s kvalitou po řezání. Včas analyzujte problémy s kvalitou, upravujte příslušné parametry procesu a zlepšujte proces. Pouze úplným zvážením a optimalizací těchto faktorů lze dosáhnout vysoce kvalitních výsledků řezání.
Výše uvedené faktory ovlivňují kvalitu řezání vláknových laserových řezacích strojů sdílených AccTek Laser. Pokud se chcete o řezacích strojích vláknovým laserem dozvědět více, můžete nás sledovat, veškerý obsah o laserových zařízeních budeme pravidelně aktualizovat.

Laserové zařízení

Kontaktní informace

Získejte laserová řešení