Распространенные дефекты резки лазером CO2 и методы их устранения

Резка лазером CO2 — это высокоточная технология обработки, широко используемая при обработке металлических и неметаллических материалов. Она использует лазерный луч CO2 высокой плотности для нагрева материала, заставляя его плавиться, испаряться или сдуваться вспомогательным газом для достижения эффективной резки. Хотя Станки для лазерной резки CO2 имеет такие преимущества, как высокая точность и гладкая поверхность резки, в реальной работе на нее все еще могут влиять такие факторы, как свойства материала, параметры резки и состояние оборудования, что приводит к дефектам обработки. В этой статье будут представлены основные принципы резки лазером CO2, распространенные дефекты и методы их устранения.

Принцип резки лазером CO2

Генератор лазера CO2 — это газовый лазерный генератор, который в основном использует газ CO2 в качестве среды усиления. Когда электрический ток возбуждает газ CO2, молекулы газа стимулируются к излучению фотонов, образуя мощный инфракрасный лазерный луч (длина волны 10,6 мкм). После того, как лазерный луч фокусируется оптической системой, плотность энергии становится чрезвычайно высокой, что может быстро нагревать и плавить или испарять материал. Под действием вспомогательного газа (такого как кислород, азот или воздух) расплав сдувается, образуя надрез.

Различные типы газа могут влиять на качество резки, например:

Кислород: способствует горению и увеличивает скорость резки, но легко окисляет поверхность материала.
Азот: предотвращает окисление и подходит для высококачественной резки таких материалов, как нержавеющая сталь.
Воздух: имеет более низкую стоимость, но может повлиять на качество резки и подходит для некритической обработки заготовок.

Резка лазером CO2 основана на синергии высокоэнергетического инфракрасного лазерного луча и вспомогательного газа для достижения эффективной обработки материала. Выбор различных вспомогательных газов напрямую влияет на качество и эффективность резки. Предприятия должны выбирать подходящий тип газа в соответствии с характеристиками материала и требованиями к обработке, чтобы оптимизировать эффекты резки и повысить стабильность производства.

Распространенные дефекты при резке лазером CO2 и их решения

Хотя резка лазером CO2 имеет преимущества высокой точности и высокой эффективности, во время обработки могут возникать различные типы дефектов из-за различных факторов. Эти дефекты не только повлияют на качество резки, но также могут снизить эффективность производства и увеличить отходы материала. Поэтому глубокое понимание причин распространенных проблем и принятие соответствующих мер по оптимизации являются ключами к улучшению качества резки и стабильности оборудования. Ниже будут проанализированы распространенные дефекты в процессе резки лазером CO2 и предоставлены методы их смягчения.

Поверхность реза шероховатая и имеет явные полосы.

Причины:

Эта проблема в основном вызвана скоростью резки, мощностью лазера и нестабильным потоком вспомогательного газа. Если скорость резки слишком высокая, расплавленный материал не может быть полностью вытеснен, что приводит к заметным полосам на поверхности реза. И наоборот, если скорость слишком низкая, накопление тепла может повлиять на качество резки. Кроме того, недостаточная мощность или нестабильное направление потока газа могут еще больше усугубить проблему.

Решения:

Отрегулируйте скорость резки соответствующим образом, чтобы обеспечить своевременное удаление расплавленного материала и получить гладкую поверхность реза.
Увеличьте мощность лазера, чтобы повысить плотность энергии и обеспечить полное проникновение в материал.
Используйте вспомогательный газ высокой чистоты и оптимизируйте угол наклона сопла для стабилизации воздушного потока и эффективного удаления шлака.

Сильное налипание шлака

Причины:

Это в основном вызвано такими факторами, как низкое давление газа, несоответствующий размер сопла и неправильное положение фокуса. Недостаточное давление вспомогательного газа может не эффективно выдувать расплавленный металл, что приводит к прилипанию шлака к поверхности реза. Кроме того, неподходящая конструкция сопла может повлиять на равномерность потока газа и снизить чистоту зоны реза.

Решения:

Увеличьте давление вспомогательного газа, чтобы обеспечить быстрое удаление шлака и уменьшить налипание.
Выберите подходящий размер сопла, чтобы обеспечить равномерное распределение газа и улучшить качество резки.
Отрегулируйте положение фокуса, чтобы равномерно распределить энергию лазерного луча и повысить стабильность резки.

Зона чрезмерного термического влияния (ЗТВ)

Причины:

Избыточная мощность лазера или низкая скорость резки могут привести к накоплению тепла, что приведет к увеличению зоны термического воздействия. Это может повлиять на точность резки и привести к оплавлению или деформации кромок.

Решения:

Уменьшите мощность лазера соответствующим образом, чтобы свести к минимуму ненужное тепловыделение и предотвратить чрезмерную зону термического влияния.
Увеличьте скорость резки, чтобы уменьшить воздействие высоких температур на материал и минимизировать термические эффекты.
Используйте импульсную лазерную резку для снижения постоянного нагрева материала и оптимизации качества обработки.

Снижение точности резки

Причины:

Вибрация машины, несоосность оптического пути и загрязнение оптических линз могут привести к снижению точности резки. Вибрации влияют на стабильность лазерного луча, отклонения оптического пути могут привести к неправильному фокусному позиционированию, а загрязненные линзы могут ослабить передачу лазерной энергии.

Решения:

Регулярно проводите техническое обслуживание машины, чтобы свести к минимуму механическую неустойчивость и уменьшить воздействие вибрации.
Повторно откалибруйте оптический путь, чтобы гарантировать точную фокусировку лазерного луча.
Очищайте и заменяйте оптические линзы, чтобы предотвратить влияние пыли или масла на передачу лазерного луча.

Плохое качество перфорации

Причины:

Избыточное время перфорации, нестабильный поток вспомогательного газа или превышение режущей способности машины могут привести к плохому качеству перфорации. Это может привести к неровным отверстиям или избыточным зонам термического воздействия.

Решения:

Используйте методы ступенчатой или импульсной перфорации, чтобы минимизировать накопление тепла и оптимизировать форму отверстия.
Обеспечьте стабильный поток вспомогательного газа для стабильного и надежного качества перфорации.
Отрегулируйте мощность лазера и размер луча в соответствии с толщиной материала, чтобы соответствовать различным потребностям обработки.

Окисленные и обесцвеченные края

Причины:

При использовании кислорода в качестве вспомогательного газа высокая температура резки ускоряет реакции окисления, вызывая изменение цвета кромки. Этот оксидный слой не только влияет на внешний вид, но и может снизить коррозионную стойкость материала.

Решения:

Для уменьшения реакций окисления вместо кислорода используйте азот или другие инертные газы.
Снижение температуры резки позволяет минимизировать образование оксидного слоя и улучшить качество поверхности.

Распространенные дефекты резки лазером CO2 в основном связаны с параметрами резки, потоком газа и обслуживанием оборудования. Оптимизируя параметры резки, выбирая правильные вспомогательные газы и регулярно обслуживая оборудование, предприятия могут эффективно сократить дефекты и улучшить качество резки.

Преимущества лазерной резки CO2

Хотя резка лазером CO2 имеет некоторые общие ограничения, она также предлагает уникальные преимущества. Благодаря хорошо отлаженному процессу и стабильной производительности технология резки лазером CO2 широко используется в различных отраслях промышленности. По сравнению с другими методами резки она обеспечивает следующие преимущества:

Высокое качество резки: CO2-лазеры обеспечивают превосходное качество луча с тонкой фокусировкой, что позволяет производить высокоточную резку. Это делает их идеальными для применений, требующих гладких краев, таких как автомобилестроение и прецизионная электроника.

Широкий спектр применимых материалов: CO2-лазер подходит не только для тонкие металлические материалы, но также может использоваться для резки неметаллических материалов (например, древесина, акрил, оргстеклои т. д.), поэтому он также широко используется в рекламной, декораторской и мебельной промышленности.

Зрелая технология и экономическая эффективность: за годы развития технология резки CO2-лазером значительно усовершенствовалась, а затраты на оборудование и техническое обслуживание стали относительно управляемыми, что делает ее пригодной для массового производства.

Благодаря этим преимуществам резка с помощью CO2-лазера остается конкурентоспособной во многих отраслях промышленности, особенно для производителей, которым требуются универсальные решения для обработки материалов.

Подведем итог

Резка лазером CO2 играет важную роль в промышленном производстве благодаря своему хорошо зарекомендовавшему себя процессу и широкой области применения. Однако из-за характеристик оборудования и ограничений параметров обработки в процессе производства могут возникать некоторые распространенные дефекты, такие как грубые поверхности резки, налипание шлака и чрезмерные зоны термического воздействия. Для повышения качества обработки компании могут внедрять различные меры оптимизации, включая регулировку скорости резки и мощности лазера, выбор подходящих вспомогательных газов, точный контроль фокусных положений и регулярное обслуживание оптической системы и механических компонентов. Кроме того, использование высококачественных генераторов лазера CO2, оптимизация управления потоком воздуха и модернизация систем ЧПУ могут эффективно повысить стабильность резки и эффективность производства.

Поскольку обрабатывающая промышленность переходит к эффективности, экологической устойчивости и точной обработке, резка лазером CO2 продолжает предлагать уникальные преимущества, особенно в обработке толстых пластин, резке неметаллических материалов и специализированных промышленных приложениях. Постоянно совершенствуя методы обработки и интегрируя передовые вспомогательные технологии, предприятия могут максимально использовать преимущества резки лазером CO2 — достигая высокой точности и превосходного качества при одновременном снижении эксплуатационных расходов и минимизации воздействия на окружающую среду.

Получите свое лазерное решение

Актек Лазер стремится предоставлять высокоэффективные и надежные решения для резки лазером CO2 для удовлетворения различных потребностей в промышленной обработке. Наше оборудование оснащено передовыми лазерными источниками, высокоточными системами управления и интеллектуальным программным обеспечением для резки, что обеспечивает стабильное качество резки, низкие эксплуатационные расходы и широкую совместимость с материалами. Будь то обработка металла, резка неметаллических материалов или отраслевые приложения, мы предоставляем профессиональную техническую поддержку и индивидуальные решения по оптимизации, чтобы помочь предприятиям повысить производительность и конкурентоспособность.

Если вы ищете высокопроизводительное и экономичное оборудование для резки с помощью CO2-лазера, смело обращайтесь к нам. связаться с нами чтобы узнать больше о применении лазерной резки CO2 и стратегиях оптимизации. Давайте работать вместе, чтобы создать будущее эффективного и точного производства!

Лазерное оборудование

Контактная информация

Получить лазерные решения