Как да изберете подходящата лазерна отрязваща дюза?

Фокус върху ключовия елемент — пренебрегнатото ядро на процеса

Често срещана сцена в работилницата: оператор намръщено гледа екрана с параметрите — "Налягане на газа, скорост, мощност — всичко непроменено. Защо вчера рязането беше перфектно, а днес е грапаво?" Проблемът често не е в сложната система за управление, а в малкия компонент, струващ само няколко долара, който често се разглежда просто като "разходен материал" — лазерната отрязваща дюза .

Дюзата е последният милиметър от изпълнителния механизъм в лазерния процес на рязане, като преобразува газовите параметри в реална режеща сила. Разликата между отлична и обикновена дюза определя качеството на рязането на микроскопично ниво. Тя прецизно контролира формата, налягането и посоката на газовия поток. Всяка малка износване или неправилен подбор директно води до неравномерни ивици по повърхността на рязане, увеличено образуване на шлака или рязко намаляване на живота на лещата (ИЛИ ЗАЩИТНИТЕ ПРОЗОРЕЦИ). Пренебрегването на избора и поддръжката на дюзата е все едно да използвате нискокачествени гуми на висококласен гоночен автомобил — никакво количество мощност не може да се превърне в отлично представяне.

Разбиране на дюзата — нещо повече от просто "медно върхо"

В основата си, един лазерна дюза за рязане служи като окончателен, прецизен портал за помощния газ. Основната му мисия е трояка: ефективно отстраняване на разтопения шлак, надеждна защита на фокусиращата леща и определяне качеството и характеристиките на ръба на реза. Това се постига чрез прецизно регулиране на скоростта, формата и разпределението на налягането на газовия поток, насочен към процепа. Изборът на подходящо дюза не е просто въпрос на съвместимост; той представлява избор на оптимален "газов скалпел" за конкретния материал и изисквания за качество.

1. Еднослойна стандартна дюза: Работното животно за ефективност

Еднослойната дюза, характеризираща се с проста конична или цилиндрична едноканална конструкция, работи по директен принцип: високонатиснат газ се ускорява и изхвърля през един-единствен отвор.

Конична вътрешна геометрия за приложения при рязане на високо налягане с азот, въздух или аргон при цветни метали

Цилиндрична вътрешна геометрия за ниско налягане, приложения за рязане на мека стомана с кислород.

Премахване на шлака: Генерира се струя с висока скорост и концентриран поток. Тази струя ефективно отрязва и издухва разтопения материал надолу през процепа. При материали като въглеродна стомана, при които рязането се основава на екзотермична реакция (рязане с кислород), този мощен газов поток е изключително ефективен за премахване на вискозната шлака от желязна окалина.

Защита на лещата: Механизмът за защита се основава предимно на положително налягане и насочен поток. Газът с висока скорост, напускащ дюзата, създава зона под налягане, която помага за отклоняване на пръските нагоре. Въпреки това, тъй като газовият поток е по-дивергиращ, тази защитна бариера е по-малко фокусирана в сравнение с двуслойна дюза.

Контрол на рязането: Газовият поток влияе на ръба за рязане, като го охлажда и оказва въздействие върху хидродинамиката на разтопената вана. Той обикновено осигурява добро, функционално рязане. Въпреки това, поради по-голямата дифузия на газа, е по-трудно да се поддържа напълно последователна високонапорна среда в дъното на дълбока процеп (при дебели материали) или да се постигне безокислен край на неръждаема стомана.

Най-подходящ за: Този дюз е икономичният и здрав избор за кислородно рязане на въглеродна стомана (особено над 3 мм, където обемът на шлаката е висок) и за рязане с компресиран въздух на неметали или тънки декоративни метали. Отличава се в приложения, при които се предпочита скоростта на рязане и експлоатационните разходи пред напълно гладък, безокислен ръб.

2. Двуслойна високоточна дюза: Пазителят на качеството

Двуслоевото сопло е инженерно решение за прецизност, с коаксиален двуканален дизайн. Вътрешният канал подава основния високонапорен режещ газ (напр. високочист азот), докато външният канал подава вторичен защитен газ (често въздух или азот) при по-ниско налягане.

Премахване на шлаката и качеството на ръба: Ключов ефект тук е „газовата завеса“. Външният пръстен от газ действа като обвивка, колимитайки и фокусирайки вътрешния високоскоростен режещ газ в по-свързан, по-дълъг и стабилен струя. Това осигурява продължително високо динамично налягане до дъното на реза, което води до превъзходно изхвърляне на шлаката — особено при лепкавата разтопена маса в неръждаема стомана или алуминий — и позволява чист, без шлака, често ярък (без оксиди) ръб с отлична вертикалност.

Защита на лещата: Тук се отличава двуслойният дизайн. Външният газов завес образува стабилна, концентрична бариера, която активно изолира лещата от разпръскване и плазмени облаци. Това значително намалява количеството замърсители, достигащи предпазния прозорец, удължавайки живота на лещата многократно в сравнение с еднослойни дюзи. Това е от решаващо значение при рязане на високо отразяващи материали (като месинг или мед), при които интензивното обратно отразяване може да повреди компонентите.

Стабилност на процеса: Защитният газ също допринася за стабилизиране на процеса на рязане, като изолира върха на дюзата от екстремната топлинна обратна връзка от реза, предотвратявайки преждевременно загряване и износване.

Незаменимо за: Този сопло е задължителен при ярката рязка с азот на неръждаема стомана и алуминиеви сплави, където поддържането на инертна среда с високо налягане в процепа е задължително. Също така е силно препоръчителният избор при рязане на високорефлектиращи материали и за всички приложения, изискващи най-високо ниво на гладкост, перпендикулярност и последователност на ръба на реза.

Два решаващи параметъра за избор на сопло

Параметър първи: Калибър — По-голямо не означава по-добро; ключово е съвпадането .

Изборът на отвор е баланс между газовата динамика и материалната термодинамика. Често срещаното заблуждение е, че голям диаметър може да "свали всичко". В действителност използването на Φ3,0 мм сопло за рязане на 1 мм тънък листов метал води до сериозно недостатъчно газово налягане, което причинява широки процепи и прегряване/деформация на листа.

Разстояние на дюзата — Динамичният "животоспасяващ елемент" .

Разстоянието на дюзата (H) е един от най-често коригираните параметри в процеса, които директно влияят на налягането на газа върху повърхността на материала и стабилността на рязането. Но това е само началната точка. По време на реалното рязане е необходима динамична корекция: увеличаване на разстоянието при рязане на дебели плочи, за да се осигури пространство за изхвърляне на шлаката; намаляване на разстоянието (до 0,5*D) при рязане на неръждаема стомана с получаване на гладка повърхност, за да се осигури високоналяган газов защитен слой в реза.

Избор в зависимост от задачата за рязане

Сценарий първи: Рязане на въглеродна стомана с кислород — постигане на максимална ефективност Raysoar HHS HHB серия

Висока мощност, висока скорост, рязане с гладка повърхност, за реализиране на пълна мощност и ултра блестяща повърхност рязане на въглеродна стомана с кислород . HHB серията е подходяща за 6-8KW влакнесто лазерно рязане (Raysoar P/N LHAN02).

HHS серията е по-подходяща за 12-15KW влакнесто лазерно рязане (Raysoar P/N LXLN02/08 LHAN08).

St серията е подходяща за >20кв лазерни машини за рязане с влакно (Raysoar P/N LHAN07)

В този сценарий икономичното еднослойно сопло е първи избор. За стабилно рязане на средно дебели плочи (8-30 мм), ако искате допълнително да оптимизирате рязаната повърхност и да намалите остатъците, помислете за технологична модернизация: използване на генератор за смесен газ от Raysoar (напр. смес от азот и кислород). Смесеният газ оптимизира процеса на горене, потенциално подобрява качеството и при това запазва баланса на общите разходи чрез фини настройки на параметрите. По време на работа наблюдаването на посоката на искрите е прост и ефективен диагностичен метод — идеално е искрите да излизат вертикално надолу.

Сценарий две: Рязане на неръждаема стомана с азот за блестяща повърхност — Търсене на перфектно качество.  

ЕКУ  Серия Високоскоростно и икономично рязане чрез двойни въздушни канали, осигуряващо високоскоростно, стабилно и икономично рязане на неръждаема стомана с азот. (Raysoar № LHGN02)

Това е най-изискващият сценарий по отношение на процесните изисквания. Първо, задължително е използването на двуслойна дюза, тъй като тя е физическата основа за постигане на оксидация свободна, бляскава повърхност. Второ, стабилността и чистотата на газовия източник са жизненоважни; чистота под 99,99% или прекомерни колебания на налягането директно ще доведат до почерняване на рязаната повърхност. Генераторът на високочист азот Raysoar осигурява непрекъснат и стабилен газов източник, който формира основата за гарантиране на последователно високо качество при хиляди резове. В този сценарий разстоянието между дюзата и повърхността трябва да е по-ниско, а не по-високо, а машината за рязане изисква добра стабилност при следване.

Сценарий Три: Рязане с компресиран въздух — Контрол върху общите разходи  

BST Серия Еднослойно бързо и икономично рязане осигурява високоскоростно, стабилно и икономично рязане на неръждаема стомана и алуминиеви сплави с азот. (Raysoar P/N LCTN03)

За рязане на неметални материали или декоративни тънки метали еднослойната стандартна дюза с компресиран въздух е решение за контрол на разходите. Въпреки това, най-голямата опасност идва от водата и маслото в нетретирания компресиран въздух, които могат да замърсят лещите, да променят характеристиките на рязането и да повредят дюзата. Затова инвестициите в професионална система за компресиране на въздух, предназначена специално за лазерно рязане (като интегрираното решение Raysoar Pure Air Cutting), за осигуряване на сух и чист въздух, са необходима мярка за избягване на по-големи загуби.

Сценарий Четири :Въглеродна стомана Месав -газ Рязане — Търсене на крайна ефективност и качество  

BST Серия Еднослойно бързо и икономично рязане осигурява високоскоростно, стабилно и икономично рязане на неръждаема стомана и алуминиеви сплави с азот. (Raysoar P/N LCTN03)

При избора на дюзи за рязане със смесен газ основната цел е да се подобри концентрацията на газовия поток, да се увеличи скоростта на рязане и качеството на повърхнината на реза; както и да се намали залепването между дюзата и шлаката, което удължава живота на дюзата. Препоръчват се дюзи Raysoar HCP (с хромово покритие).

Приоритет трябва да се дава на избора на лавални дюзи за увеличаване скоростта на въздушния поток; дюзи с антиприлепващо покритие.

Употреба, поддръжка и отстраняване на неизправности

Триминутен ежедневен контролен списък за поддръжка

Редовната проста поддръжка може значително да удължи живота на дюзите и да осигури стабилност при рязането:

1. Визуална и тактилна проверка преди смяната: Проверете дали отворът на дюзата е кръгъл и гладък; усетете за остри ръбове или повреди.

2. Седмична дълбока почистване: Винаги използвайте предвидена за целта медна почистваща игла за внимателно почистване. Категорично избягвайте използването на твърди предмети като желязна тел или стоманени игли, които могат да одраскат вътрешната стена.

3. Калибриране на концентричността: Използвайте центриращ инструмент, за да калибрирате концентричността между лазерния лъч и соплото. Това е от основно значение за осигуряване на еднородност на рязането.

Прецизно ръководство за отстраняване на чести проблеми

Когато срещнете проблеми с качеството на рязането, следвайте тази логика за отстраняване на неизправностите:

Груба повърхност на реза с диагонални ивици: Първо проверете дали отворът на соплото не е износен в овална форма или има дефекти — това е най-честата причина. След това проверете дали разстоянието между соплото и повърхността е подходящо и потвърдете концентричността. Ако проблемът продължава, проследете до източника на газа и проверете стабилността на чистотата и налягането на газа.

Сериозно дъно на шлака: Първо потвърдете дали показанието на манометъра отговаря на изискванията на процеса и проверете за течове в газовата линия. След това оценете дали диаметърът на соплото е твърде малък за дебелината на материала и опитайте да го увеличите с един размер. Накрая, помислете дали проблемът идва от несъответстващ входящ енергиен поток поради твърде бавна скорост или недостатъчна мощност, според състоянието при рязане.

Аномално изгаряне на соплото: Ако режете силно отразяващи материали, първо потвърдете дали случайно не е използвано еднослойно сопло. След това проверете дали лъчът е силно децентриран и повторно калибрирайте рязещата глава. При рязане с кислород също проучете дали чистотата на кислорода не е твърде ниска, тъй като непълното горене причинява топлината да се отразява нагоре, което разяжда соплото.

Точен подбор, незабавни резултати

По същество, избирането на идеалния лазерна дюза за рязане е систематичен процес за подбор на най-прецизния „пневматичен интерфейс“ за вашата уникална комбинация от материал, асистиращ газ и лазерна мощност. Успехът зависи от ясна, триетапна логика за избор, която отчита основните променливи:

Тип: Основното решение. Първият и най-важен избор е между еднослойно и двуслоено сопло. Това решение се определя от вашия материал и целта за качество.

Изберете еднослойно сопло за икономично и високоскоростно обработване на въглеродна стомана с кислород или за неметали с въздух, когато максималната скорост на рязане е приоритет.

Двуслоеното сопло е задължително, за да се постигнат безокислени, бляскави резове върху неръждаема стомана или алуминий с азот и е съществено за безопасното и ефективно обработване на силно отразяващи метали като медта. То е основата на прецизността и защитата на лещата.

Калибър : Ключът към фокусирането на енергията. Калибърът контролира скоростта и обема на газовия поток, което директно влияе на плътността на енергията при рязането и способността за отстраняване на шлаката.

Малки калибри (напр. Φ1,0-1,5 мм) концентрират енергията, осигурявайки чисти и тесни резове при тънки листове (<3 мм).

Средни калибри (напр. Φ2,0-2,5 мм) предлагат най-добрия баланс за стабилни резове с високо качество при материали със средна дебелина (3-10 мм).

Големи калибри (напр. Φ3,0-4,0 мм) осигуряват висок обем поток, необходим за принудително изхвърляне на шлака от дебели плочи (>10 мм).

Разстояние на дюзата: Динамичният фин настройващ елемент. Това не е параметър, който се задава веднъж и след това се оставя без внимание. Разстоянието от дюзата до детайла трябва активно да се управлява, за да се поддържа оптималното налягане на газа в точката на рязане.

Изисква динамично регулиране според дебелината на материала и фазата на рязане — по-голямо разстояние в началото за безопасност, оптимално по-малко за по-високо качество по време на рязане и адаптиране при различни материали.

Точно управление на този параметър превръща добрия рез в перфектен, осигурявайки чисти ръбове и предотвратявайки удари по дюзата.

Осъзнаването на тези три стълба — тип, диаметър и височина — ви позволява системно да решавате проблемите с качеството на рязане и да отключите пълния потенциал на машината си.

Партнирайте с Raysoar: От прецизен подбор до гарантирана производителност

Избор на лазерна дюза за рязане в основата си представлява изборът на най-подходящия „пневматичен интерфейс“ за вашия материал, газ и енергиен системи. Ключово значение има ясна логика за избор: първо определете един или двуслоен тип въз основа на свойствата на материала и изискванията за качество; след това изберете оптималния диаметър на отвора въз основа на дебелината на материала и целите за рязане; накрая финно настройте разстоянието на зазора по време на динамично рязане, за да намерите баланса между стабилност и ефективност.

Шанхай Рейсоар Електромеханично оборудване ООД (Raysoar) отлично разбира, че изключителните резултати при рязането идват от синергийната стабилност на цялата процесна верига – от газовия източник до дюзата. Ние не само предлагаме висококачествени продукти за дюзи, но също така осигуряваме професионална поддръжка, обхващаща решения за стабилни газови източници (висока чистота азот, смесени газове, сух чист въздух) и оптимизация на процеса на място, гарантирайки, че „последния милиметър“ от вашето оборудване винаги работи на пълен капацитет.

Нека нашето експертно познание да гарантира съвършенството на този „последен милиметър“ за вас.
Посетете https://www.raysoarlaser.com/за получаване на специализирана диагностика на процеса и план за оптимизация.