Sei problemi comuni e relative soluzioni per le macchine da taglio laser a fibra
1. Tecnologia di taglio e perforazione con apparecchiature laser
Nel processo di taglio a caldo, fatta eccezione per alcuni casi in cui il taglio può essere effettuato direttamente dal bordo della lamiera, è generalmente necessario praticare preventivamente un foro iniziale sulla lamiera stessa. Per le macchine da taglio laser a fibra senza dispositivi di stampaggio, si utilizzano principalmente i due metodi di perforazione seguenti:
- Perforazione a impulsi
Principio: Utilizzo di un laser pulsato ad alta potenza di picco per fondere o vaporizzare una piccola quantità di materiale. Aria o azoto vengono comunemente utilizzati come gas ausiliario, a una pressione inferiore a quella dell'ossigeno durante il taglio, per ridurre l'espansione dei pori causata dall'ossidazione esotermica. Ogni impulso produce solo minuscoli getti di particelle che penetrano gradualmente nel materiale.
Caratteristiche:
Il diametro della perforazione è inferiore e la qualità è migliore rispetto alla perforazione esplosiva.
Il tempo di perforazione per le lastre spesse è relativamente lungo, in genere richiede alcuni secondi.
I laser sono soggetti a requisiti elevati, che richiedono un'elevata potenza di uscita e buone caratteristiche spaziali e di tempo del fascio.
Per ottenere un controllo preciso del tipo di gas, della commutazione della pressione e del tempo di perforazione, è necessario un sistema affidabile di controllo del percorso del gas.
Ottimizzazione della tecnologia di transizione: nel passaggio dalla perforazione a impulsi statici al taglio continuo a velocità costante, al fine di ottenere incisioni di alta qualità, la produzione industriale realizza una transizione graduale principalmente modificando la potenza media del laser. I metodi specifici includono la modifica della durata dell'impulso, della frequenza degli impulsi o di entrambe simultaneamente. L'esperienza ha dimostrato che la modifica simultanea di durata e frequenza dell'impulso produce i risultati migliori.
- Perforazione da esplosione
Principio: Dopo un'irradiazione laser continua, si forma una cavità al centro del materiale, e successivamente il materiale fuso viene rapidamente rimosso da un flusso di ossigeno coassiale al raggio laser, formando un foro.
Caratteristiche:
La dimensione dell'apertura è correlata allo spessore della piastra, con un diametro medio pari a circa la metà dello spessore della piastra.
I fori di perforazione delle piastre più spesse sono più grandi e hanno una forma non circolare, il che si traduce in schizzi più ampi.
Non adatto per componenti che richiedono un'elevata precisione di lavorazione; solitamente utilizzato solo per aree di scarto o non critiche.
La pressione dell'ossigeno utilizzata per la perforazione è la stessa di quella utilizzata per il taglio.
2. Analisi della deformazione di piccoli fori nel taglio e nella lavorazione
Questo problema si verifica principalmente quando le macchine da taglio laser ad alta potenza lavorano fori di piccole dimensioni, con un diametro inferiore allo spessore della lamiera.
Analisi delle cause: Se la macchina utensile utilizza la perforazione a impulsi (puntura delicata) durante la lavorazione di piccoli fori, l'energia laser si concentra eccessivamente in una piccola area, causando la bruciatura delle zone non lavorate, con conseguente deformazione della forma del foro e compromissione della qualità della lavorazione.
Soluzione:
Macchina laser ad alta potenza: nel programma di lavorazione, passare dalla perforazione a impulsi (perforazione delicata) alla perforazione esplosiva (perforazione ordinaria).
Macchina laser a bassa potenza: al contrario, per ottenere una migliore levigatezza della superficie, è necessario adottare la perforazione a impulsi.
3. Soluzione per le bave sui pezzi durante il taglio laser dell'acciaio a basso tenore di carbonio
Secondo il principio di funzionamento del taglio laser, le principali cause e le relative contromisure per la formazione di bave sono le seguenti:
Posizione di messa a fuoco errata: eseguire un test di messa a fuoco e regolare le posizioni superiore e inferiore in base allo scostamento.
Potenza di uscita del laser insufficiente: verificare il corretto funzionamento del generatore laser; se normale, controllare il valore di uscita del pulsante di controllo e regolarlo di conseguenza.
Velocità di taglio troppo bassa: aumentare opportunamente la velocità di taglio nel pannello di controllo.
Purezza insufficiente del gas di taglio: fornire un gas di lavoro di taglio di alta qualità.
Disallineamento della messa a fuoco del laser: ripetere il test e regolare la posizione di messa a fuoco.
Funzionamento instabile della macchina utensile: se la macchina utensile funziona troppo a lungo e diventa instabile, è necessario arrestarla e riavviarla.
4. Analisi delle bave generate durante il taglio laser di lamiere di acciaio inossidabile e alluminio zincato
Difficoltà: Quando si formano bave su tali materiali, il problema non può essere risolto semplicemente aumentando la velocità di taglio, poiché una velocità eccessiva può rendere difficile il taglio della lamiera, soprattutto nel caso di lamiere di alluminio zincato.
Soluzione: È necessario considerare in modo esaustivo altri fattori della macchina utensile, come ad esempio verificare se l'ugello necessita di essere sostituito e se il movimento della guida è stabile, e condurre un'indagine e una regolazione sistematiche.
5、 Analisi dello stato di taglio laser incompleto
Le principali cause di un processo instabile che porta a un taglio incompleto includono:
Selezione errata dell'ugello: l'ugello della testa laser non è adatto allo spessore della piastra da lavorare.
Velocità di taglio troppo elevata: è necessario controllare e ridurre la velocità del filo.
Errore significativo nella posizione di messa a fuoco: un rilevamento impreciso dell'ugello porta a una deviazione eccessiva nella posizione di messa a fuoco del laser, rendendo necessario ripetere il test dei dati di rilevamento dell'ugello (questo problema si verifica con maggiore probabilità durante il taglio dell'alluminio).
6. Soluzione al problema delle scintille anomale durante il taglio dell'acciaio a basso tenore di carbonio
Le scintille anomale possono compromettere la levigatezza della superficie di taglio dei pezzi. Se gli altri parametri sono nella norma, è necessario verificare i seguenti aspetti:
Usura dell'ugello: l'ugello della testa laser (NOZZEL) è usurato e deve essere sostituito tempestivamente. In assenza di un nuovo ugello, è possibile aumentare temporaneamente la pressione del gas di taglio.
Collegamento allentato: la filettatura nel punto di collegamento tra l'ugello e la testa laser è allentata. In questo caso, interrompere immediatamente il taglio, verificare lo stato del collegamento della testa laser e serrare nuovamente la filettatura.