Những khó khăn kỹ thuật thường là điều khó chịu nhất mà chúng ta phải đối mặt trong công nghệ tự động hóa. Khi nó không hoạt động, đôi khi nó làm cho 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 thử chúng. Thật vậy, bạn sẽ tìm thấy một giải pháp phù hợp, hoặc nếu không, bạn sẽ tìm cách tìm hiểu thêm về cách giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, công nghệ cắt laser là sự kết hợp của nhiều chức năng, điều đó có nghĩa là các trở ngại kỹ thuật có thể xuất hiện do thiếu bảo trì hoặc chức năng không hoạt động. Nội dung hôm nay sẽ trình bày XNUMX 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 khi cắt laser kim loại tấm
Người vận hành thường gặp phải nhiều 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 lập danh sách mười một khó khăn kỹ thuật phổ biến nhất thường gặp hơn trong 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
Phần lớn những người mới bắt đầu gặp vô số khó khăn 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 quá trình cắt không hiệu quả do độ dày của vật liệu hoặc vật liệu bám cặn làm tăng nhiệt độ của bộ phận. Do đó, tấm 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 dạng, tính nhất quán và thành phần của vật liệu cắt laser.
Loại vật liệu và chất lượng
Mỗi máy cắt laser đều có giới hạn cắt độ dày tối đa. Nhưng nếu thông số kỹ thuật xác định giới hạn độ dày của thép lên tới 1 inch, nhưng bạn vẫn gặp khó khăn khi cắt thép carbon dày 0.5 inch thì sao? Trong trường hợp này, giới hạn độ dày cắt bằng laser phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt qua vật liệu, phản xạ bề mặt ở 10.6 micron, dạng hợp kim, điểm hóa hơi hợp kim, sức căng bề mặt vật liệu nóng chảy và hình dạng thành phần.
- Sự thoát nhiệt tăng lên cùng với sự gia tăng độ dày của vật liệu khi xem xét tất cả các đặc tính này.
- Tia laser trở nên sắc nét hơn bằng cách giảm đáng kể kích thước điểm và tập trung chùm tia.
- Tập trung cao độ khí hỗ trợ sẽ cải thiện khả năng của tia laser. Khí hỗ trợ giúp đốt cháy và thổi kim loại nóng chảy.
- 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.
- Phần Hình học ảnh hưởng nhiều hơn các trạng thái vật chất khác của quá trình nhiệt. Các góc hoặc các khu vực nhỏ hơn sẽ hấp thụ nhiều năng lượng hơn làm tăng hiện tượng xì hơi. Tóm lại, hình học vật liệu càng phức tạp thì càng khó thỏa hiệp với tốc độ cắt.
- Tính nhất quán của vật liệu có ảnh hưởng đáng kể đến việc cắt laser. Đảm bảo rằng tấm kim loại sạch, ngâm và không có dầu. Kim loại cấp thấp có khả năng phản ứng cao với quá trình nhiệt trong trường hợp này, đặc biệt là trong giai đoạn xử lý oxy.
Thành phần vật 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 ảnh hưởng 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 cặn ở mép thoát của bộ phận. Các chất thải sẽ bay đi nếu lớp nhớt mỏng trong tình huống này. Hạt cặn sẽ dính vào vật liệu và tăng nhiệt độ nếu lớp phủ dày.
Thép cacbon là tấm kim loại chất lượng cao bắt lửa nhanh khi tiếp xúc với tia laze. Loại vật liệu này, so với vật liệu đồng nhất, sẽ có một số điểm nóng chảy. Mặt khác, các nhà sản xuất thép carbon ở các địa điểm khác nhau không thể sử dụng các thành phần cấu trúc giống nhau trong hoạt động của họ. Do các điểm nóng chảy khác nhau, bạn có thể gặp khó khăn khi cắt vật liệu trong tình huống này. Xem xét điều kiện bề mặt, bao gồm vảy, lớp phủ, chất bẩn và tạp chất bề mặt, khi lựa chọn vật liệu thép carbon chất lượng cao.
Vấn đề thời gian thiết lập
Cắt laser có thể mất nhiều thời gian khi cắt các vật liệu lạ do 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 và áp suất cũng như tốc độ. Mặt khác, các thông số này rất quan trọng nên tia laser sẽ không cắt được 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 được chiếu tăng lên trên điểm chuyển đổi tới hạn dẫn đến biến dạng. Sự biến dạng có thể xảy ra theo nhiều cách.
- Khi tia laser chiếu lên 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 nên các vật liệu mỏng manh hơn sẽ dễ bị biến dạng hơn.
- Sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ của vật liệu gần khu vực cắt tạo ra sự biến dạng.
- Quá trình hóa rắn nhanh chóng của vùng cắt cũng có thể kích hoạt nó.
Trong tình huống này, sử dụng thiết bị làm nguội nước trong quá trình cắt laser sẽ giúp giảm nhiệt sinh ra.
Vấn đề thủng kim loại tấm
Thủng là một phương pháp tiêu chuẩn để đóng gói và lưu trữ công nghiệp, đặc biệt là đối với thực phẩm. Việc đục thủng tấm kim loại cũng phổ biến 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 dạng lỗ trong quá trình đục lỗ tấm kim loại này. Để giải quyết những thách thức này, bạn phải nắm bắt được những điểm phức tạp của việc đục lỗ 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 đạt đỉnh công suất cao để làm tan chảy hoặc làm bay hơi một lượng nhỏ vật liệu. Trong tình huống này, không khí hoặc khí nitơ được dự kiến là khí phụ trợ cho việc mở rộng lỗ. Tại thời điểm cắt, áp suất khí thấp hơn áp suất oxy. Mỗi tia laser tới tạo ra một lỗ nhỏ trên vật liệu. Sau khi thủng, khí phụ trợ sẽ thay thế bằng khí oxy để cắt. Trước đây, khe hở được đục lỗ và cắt ngay lập tức bằng khuôn đột lỗ trong bộ phận dập laze. Hiện tại, bằng cách sử dụng các phương pháp xung và nổ mìn này, chúng ta có thể tạo ra vết và sau đó, tia laser có thể thực hiện cắt.
- Đường kính của lỗ đục nhỏ hơn. Tiêu chuẩn thủng ở đây vượt trội so với tiêu chuẩn đục lỗ.
- Trong quá trình này, tia laser có các đặc tính năng lượng, thời gian và không gian cao của chùm tia.
- Công nghệ chuyển đổi từ quy trình đục lỗ này sang cắt liên tục phải chính xác để có được vết rạch chất lượng cao.
nổ mìn
Vật liệu tạo ra một cái lỗ sau khi chiếu tia laze liên tục, và dòng oxy cùng với chùm tia laze sẽ phá hủy 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 nổ bằng một nửa độ dày của tấm. Trong trường hợp này, đối với tấm dày hơn, lỗ nổ rộng hơn và không tròn.
Nếu bạn đang tìm kiếm độ chính xác gia công cao, KHÔNG sử dụng phương pháp đục 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 các lý do sau.
- Tiêu điểm có thể không ở đúng vị trí. Nếu bạn thấy vấn đề này, hãy điều chỉnh nó theo các phương pháp của công ty laser được cung cấp.
- Ống laze không khởi động được và nếu việc tăng công suất không hoạt động, thì thay thế ống laze sẽ là lựa chọn tốt nhất.
- Công suất đầu ra của 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.
- Đôi khi, do tốc độ cắt, có thể xảy ra hiện tượng cắt không đủ. Vì vậy, làm chậm tốc độ cắt hoặc khắc có thể giải quyết vấn đề này.
cắt không hoàn chỉnh
Trong quá trình cắt laser, bạn có thể quan sát thấy tia laser cắt các bộ phận kim loại tấm. Nếu vậy, tình huống sau đây là điều kiện chính để tạo ra quá trình xử lý không ổn định này.
- Đầu phun laze đã chọn không phù hợp với độ dày của tấm kim loại. Trong trường hợp này, hãy biết đầu phun laser phù hợp với 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 vòi phun. Giả sử bạn có một tấm thép carbon 5 mm để cắt bằng laser. Để cắt tấm kim loại như vậy, bạn cần có tiêu cự 7.5 inch của thấu kính laser.
- Việc cắt không hoàn chỉnh cũng có thể xảy ra do chuyển động tuyến tính của súng laze. Trong trường hợp này, hãy điều chỉnh tốc độ tuyến tính của súng laze.
vấn đề gờ
Trong khi vận hành máy cắt laser, bạn có thể gặp phải âm thanh ù ù phát ra từ tấm kim loại khi tia laser đang chiếu vào. Các yếu tố sau đây là nguyên nhân gây ra vấn đề âm thanh gờ trên tấm kim loại.
- 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 nguyên nhân.
- Nếu tốc độ cắt quá chậm, nó có thể gây ra tiếng kêu. Tăng nó sẽ giải quyết vấn đề.
- Sử dụng máy cắt laser trong thời gian dài có thể gây mất ổn định. Trong trường hợp này, khởi động lại thiết bị sẽ giải quyết vấn đề này.
- Nếu công suất đầu ra của nguồn laze không đủ, điều này sẽ gây ra tiếng kêu cộc cộc trên tấm kim loại. Điều chỉnh nó sẽ giải quyết vấn đề ngay lập tức.
tia lửa bất thường
Tia lửa ảnh hưởng đến chất lượng của các cạnh cắt bằng laser của tấm kim loại. Nếu các yếu tố trên là tốt, thì các tình huống sau đây có thể là nguyên nhân gây ra sự cố này.
- Do thời gian dài sử dụng tia laser, đầu phun có thể mất khả năng cũ. Trong tình huống này, thay thế vòi phun sẽ là lựa chọn đúng đắn để giải quyết vấn đề này.
- Áp suất khí có thể là một vấn đề trong tình huống này. Tăng áp suất khí cũng có thể giải quyết vấn đề này.
- Ren vít ở khớp của vòi phun laze và súng laze được lắp lỏng lẻo. Người vận hành không nên tiếp tục cắt trong tình huống này và tắt thiết bị ngay lập tức. Kiểm tra các ốc vít và cài đặt lại chúng.
Biến dạng lỗ nhỏ
Sự cố này xảy ra do quá trình xung laser bị hỏng. Một chùm tia thuê đơn tạo thành một lỗ nhỏ trên tấm trong giai đoạn xung laser. Tuy nhiên, do sai số cơ học, tia laser công suất cao tập trung ở một vùng nhỏ sẽ khiến điểm bị biến dạng.
Trong tình huống này, việc thay đổi phương pháp đục lỗ bằng nổ mìn từ đục lỗ xung trong phần chương trình có thể giải quyết vấn đề này. Mặt khác, đối với các máy cắt laser công suất thấp hơn, việc áp dụng xử lý lỗ để có được bề mặt hoàn thiện tốt có thể là một lựa chọn tốt.
Khó khăn cho quá trình cháy sơ cấp ở trạng thái gần cân bằng
Bạn có thể gặp sự cố này nếu tấm kim loại dày hơn 10 mm. Hơn nữa, câu hỏi này giống như sự đốt cháy không ổn định của lưỡi cắt sắt. Theo quy trình gần như cân bằng, điểm bắt lửa trên đỉnh của tấm trượt phải liên tục. Đầu tiên, năng lượng giải phóng từ oxit sắt không đảm bảo quá trình đốt cháy diễn ra liên tục. Thứ hai, dòng oxy làm giảm nhiệt độ lưỡi cắt. Thứ ba, lớp oxit sắt hình thành sau quá trình đốt cháy bao phủ bề mặt phôi và khuếch tán oxy.
- Đường kính của dòng oxy tác dụng lên bề mặt lớn hơn đường kính chùm tia laser.
- Tốc độ cắt nói chung sẽ chậm khi cắt tấm dày.
- Sau một thời gian, do nồng độ oxy giảm, thiết bị dập tắt quá trình đốt cháy.
Độ tinh khiết của oxy và vấn đề áp suất
Vấn đề kỹ thuật này cũng dành cho tấm kim loại có độ dày từ 10 mm trở lên. Bạn có thể gặp phải một số vấn đề kỹ thuật chung do tạp chất trong oxy. 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% thì tốc độ cháy giảm 10% và đối với 5% thì tốc độ cháy giảm 37%. Tương tự, việc giảm tốc độ đốt cháy sẽ ảnh hưởng đến năng lượng đầu vào giảm đáng kể. Kết quả là bạn sẽ gặp phải tình trạng xỉ nặng ở phần dưới của vết rạch.
Để giải quyết vấn đề này, người vận hành có thể sử dụng vòi côn thông thường trong công nghệ cắt laser truyền thống. Bên cạnh đó, thêm ngọn lửa làm 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 giải pháp.
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 ta phải nhận thức được 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 cơ sở khoa học đằng sau chúng.