Häufige Probleme mit Laser-Gasregelventilen

Laser-Gasregelventile sind kritische Komponenten in industriellen Laser-Schneidanwendungen. Diese Ventile regulieren den Durchfluss von Zusatzgasen wie Stickstoff oder Sauerstoff, die für präzise und effiziente Laseroperationen unerlässlich sind.

Raysoar, spezialisiert auf Hochleistungs-Laserschneidanwendungen seit über 15 Jahren, führt eine Serie integrierter Hochleistungs-Ventilmanifold für die Laser-Gassteuerung ein, die in China entwickelt und hergestellt werden.

Verständnis von Laser-Gasregelventilen

Das Proportionalventil zur Gasregelung ist die zentrale Komponente zur präzisen Steuerung als von Hilfsgasen beim Laserschneiden und beeinflusst direkt die Schnittqualität, Effizienz und Kosten.

Es ist ein oft übersehener, aber entscheidender compoNent bestandteil beim Laserschneiden. Das Proportionalventil zur Gasregelung ist nicht einfach nur ein "Ein-Aus-Schalter", sondern passt dynamisch die Gasparameter an, um optimale Bedingungen zum Schneiden unterschiedlicher Materialien und Dicken bereitzustellen.

Die zentralen Funktionen von Laser-Gasregelventilen

Stabile Druckluftregelung: Genaues Ausgeben und Aufrechterhalten des Luftdrucks im Bereich von 0,1–1,5 MPa entsprechend den Schneidanforderungen (wie Metallstärke und Laserleistung). Ein stabiler Luftdruck verhindert Grate, Schlackeanhaftungen oder übermäßiges Verbrennen an der Schnittkante.

Präzise Durchflussregelung: Mithilfe von Proportionalregelungstechnologie wird die Gasdurchflussmenge auf den optimalen Wert eingestellt. Beispielsweise erfordert das Schneiden von dünnen Stahlplatten eine geringe Durchflussmenge, um ein Wegblasen des Werkstücks zu verhindern, während das Schneiden von dicken Stahlplatten eine hohe Durchflussmenge benötigt, um die geschmolzene Schlacke schnell zu entfernen.

Schnelle Reaktionsschaltung: Während des Schneidprozesses (z. B. Durchstoßen, normales Schneiden, Endbearbeitung) können die Gasparameter innerhalb von Millisekunden umgeschaltet werden. Beispielsweise wird beim Durchstoßen ein Niederdruckgas verwendet, um Spritzen an der Düse zu vermeiden, und unmittelbar danach wird auf Hochdruckgas für den Schnittvorgang umgeschaltet.  

Häufige Fehler von Gasregelventilen

Die häufigen Fehler von Gasregel-Proportionalventilen beim Laserschneiden lassen sich hauptsächlich in drei Kategorien einteilen: abnormale Gasparameter, mechanische Ventilkörperausfälle und elektrische Signalstörungen. Diese Störungen können direkt zu einer verminderten Schneidqualität oder zum Stillstand der Anlage führen.

• Abnormale Gasparameter (am anschaulichsten)  

Diese Art von Störung äußert sich dadurch, dass der Ausgangsdruck und die Durchflussmenge nicht den vorgegebenen Werten entsprechen, was das am häufigsten auftretende Problem im täglichen Betrieb ist.

Druck-/Durchfluss-Schwankungen: Während des Schneidvorgangs schwankt die Druckanzeige häufig, oder die Durchflussmenge variiert unregelmäßig. Hauptursachen: Instabiler Gasquellendruck, Luftleckagen durch Abnutzung der Dichtungselemente im Ventilkörper oder Verstopfung des internen Gaswegs durch Verunreinigungen.

Keine Gasabgabe oder Ausgangsdruck null: Es tritt kein Gas nach dem Öffnen des Ventils aus, oder der Druck zeigt konstant 0 an. Hauptursachen: Der Gasmagnetschalter ist nicht eingeschaltet, der Einlassfiltersieb ist vollständig verstopft oder der Ventilkern ist in der geschlossenen Position blockiert.

Ausgangsdruck / Durchfluss kann nicht eingestellt werden: Unabhängig davon, wie das Steuersignal angepasst wird, bleiben die Gasparameter unverändert oder schwanken nur in einem kleinen Bereich. Hauptursachen: Beschädigung des Proportionalregelmoduls, schlechter Kontakt in der Steuersignalkette oder Kolbenfestsitz im Ventilgehäuse.

• Mechanischer Ausfall des Ventilgehäuses

Diese Art von Ausfall beruht auf einer Beschädigung der mechanischen Komponenten des Proportionalventils selbst und erfordert eine Demontage zur Inspektion, um dies zu bestätigen.

Abnutzung von Ventilkern / Ventilsitz der Zähne: Nach längerer Nutzung treten Kratzer oder Verformungen auf den Dichtflächen von Ventilkern und Ventilsitz auf.

Fehlfunktionssymptom: Es tritt ein anhaltendes Gasleck auf, bei dem selbst beim geschlossenen Ventil eine geringe Menge Gas austritt, was zu einer Verschwendung von Gas führt.

Dichtungsringalterung / -schaden: Die O-Ringe, Dichtungen und andere anfällige Komponenten im Ventilkörper versagen aufgrund hoher Temperaturen und der Korrosion durch das Gas.

Fehlfunktionssymptom: Sichtbare Spuren von Gasaustritt befinden sich am äußeren Gehäuse oder an den Verbindungsstellen des Ventilkörpers, begleitet von einem Druckabfall.

Interne Verklemmung: Verunreinigungen und ölige Bestandteile im Druckgas gelangen in den Ventilkörper und verursachen eine unrund laufende Bewegung des Steuerventils oder Kolbens.

Fehlfunktionssymptome: Das Ventil arbeitet träge, reagiert verzögert beim Umschalten der Gasparameter und kann sogar Phänomene des „Stotterns“ aufweisen.

• Elektrische und Signalstörungen

Diese Störungen betreffen die Steuerschaltungen und Sensoren und erfordern in der Regel Tests mit Messgeräten wie Multimeter.

Kein Steuersignal-Eingang: Proportionale Ventile können keine Einstellbefehle von Reglern empfangen. Hauptursachen: - Unterbrochene Steuerschaltung - Lose Steckverbindungen - Fehlfunktion des Ausgangsports des Reglers

Abnormale Rückmeldesignale: Beschädigte Druck-/Durchflusssensoren in proportionalen Ventilen verhindern die Echtzeit-Rückmeldung von Parametern an die Regler.

Symptome: Erhebliche Abweichungen zwischen den Anzeigen des Reglers und den tatsächlichen Messwerten; Häufige Fehlerwarnungen „Parameter außerhalb des Bereichs“

Spulenschaden: Die elektromagnetische Spule im Ventilgehäuse ist durch Überspannung, Überlast oder schlechte Wärmeableitung beschädigt. Symptome: Die Spulenoberfläche wird heiß, das Ventil funktioniert nicht mehr, und das Multimeter zeigt unendlichen Widerstand.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Hochleistungs-Gasregelventilblock die Schnittqualität verbessern, die Schneideffizienz erhöhen und die Verbrauchsmaterialkosten senken kann. Als kostengünstige Lösung führt Raysoar die Gasregelventile an die Hersteller von Laserschneidanlagen und an die Endnutzer, die ein hochwertiges und günstiges Proportionalventilblock-System kaufen müssen.