Hogyan állítsa be a segédgáz nyomását vastag lemezek lézeres vágásához?

Miért a segítő gáznyomás a rejtett változó a vastag lemezek vágásában

A nagy teljesítményű lézeres vágás olyan, mint egy csata a sugár teljesítménye és a lemezvastagság között, de a segítő gázsugár gyakran dönti el, ki nyer. Vastag lemeznél a sugár kifújja az olvadt fémeket a vágási résből, hűti a vágási felületet, és megvédi a fúvókát a fröccsenéstől. Ha bármelyik ebből a három feladatból hiányzik vagy elégtelen, a vágás minősége gyorsan romlik.

A túl alacsony nyomás salakot hagy a lemez alsó szélén, vagy részben leválasztja a lemezt. A túl magas nyomás torzítja a vágási rést, ferdeséget és durva szélet eredményez. Egy 20 mm-es szénacél lemeznél csupán egy bar nyomásváltozás is átfordíthatja a szélet a gyártásra kész állapotról az utófeldolgozás szükségességére. Az ISO 9013 – a hővel vágott felületek minőségének osztályozására szolgáló nemzetközi szabvány – összeköti az élminőséget a folyamat stabilitásával, így a nyomásszabályozás támogatja az ismételhető gyártást. Ezért a segédgáz nyomásának beállítása vastag lemezek lézeres vágásához többet jelent, mint egy pillantás a paramétertáblázatra.

A gáz kiválasztása a nyomásbeállítás előtt történik

A gáz kiválasztása megelőzi a nyomásbeállítást. Az oxigén a szokásos választás vastag szénacél esetén, mert az exoterm reakció további vágási energiát biztosít. A kompromisszum egy enyhén oxidált él, amelyet általában festés vagy galvanizálás előtt tisztítani kell.

A nitrogén a tisztább választás rozsdamentes acélhoz és alumíniumhoz. Ragyogó, oxidmentes vágási élt eredményez, de magasabb nyomást és térfogatot igényel, mivel a vágás majdnem kizárólag a lézersugárra támaszkodik. A kevert gáz és a sűrített levegő egyensúlyt teremt az élminőség és a költség között.

Olyan műveletekhez, amelyek széles anyagválasztékot vágnak, egy helyszíni gázgeneráló rendszer eltávolítja a palackcserével járó nehézségeket. A Raysoar kevert gázos (FCP/FCS), 99,99%-os nitrogén ragyogó-vágási (BCP/BCE) és tiszta-levegős vágórendszereket (PAP/PAB) kínál több teljesítménytartományhoz.

Nyomásbeállítások anyagonként és vastagságonként

Nincs univerzális érték, de az alábbi tartományok gyakorlati kiindulási pontot adnak 6 kW és 20 kW közötti teljesítményosztályú szálaslézeres vágáshoz. Ezeket alapértékként kezelje, és finomhangolja a fúvóka, a fókusz és a lencse állapotának megfelelően.

A magasabb nitrogénnyomás nem mindig jobb. Ha a vágási rés teljesen kiürült, az extra nyomás főként a gázfelhasználást és a fúvóka kopását növeli. A cél a legkisebb olyan nyomás elérése, amely tiszta, maradékmentes vágási élt eredményez.

Nyomás beállítása a gépen

Kezdje a hardverrel. Ellenőrizze a szórócsöv fúvóka belső átmérőjét kopás szempontjából, ellenőrizze a távolságot a munkadarabtól, és győződjön meg arról, hogy a gázvezeték szűrői tiszták. Egy kopott fúvóka sima sugárból turbulens permetet hoz létre, és minden nyomásértéket megbízhatatlanná tesz.

Ezután töltsük be az alapvonalat a vágási paraméterek könyvtárából, és futtassunk egy próbavágást hulladékanyagon. Figyeljük a vágás alsó szélét a fémforgácsok (dross) miatt, és a felső szélét a lekerekedés (rounding) miatt. Ha a vágás tiszta, de lassú, növeljük a nyomást 0,5 bar lépésekben nitrogén esetén, illetve 0,1 bar lépésekben oxigén esetén. Ha a szél durvábbá válik vagy a vágási rés (kerf) szélesebb lesz, csökkentsük a nyomást.

Egy feladatnál, egy dél-kínai vegyipari berendezéseket gyártó cég műhelyében a csapat folyamatosan küzdött a 25 mm-es rozsdamentes acél alsó szélén megjelenő fémforgáccsal (burr). A paraméterlap 22 bar nyomást írt elő, de a műhely 18 baron üzemelt, hogy gázt takarítsanak meg. A nyomás 23 barra emelése és egy repedt fúvóka cseréje megszüntette a fémforgácsot, és a poszt-feldolgozási időt körülbelül felére csökkentette. A megoldás nem a lézer teljesítményének növelése volt; hanem az, hogy a gáznak elegendő „erőt” biztosítottak a feladat befejezéséhez.

Gyakori hibák és stabilabb gázforrás

Minden anyagot azonos nyomáson futtatni a gáz leggyorsabb pazarlása és az élminőség romlásának oka. A gáz tisztaságának és harmatpontjának figyelmen kívül hagyása nedvességet enged a gázáramba, ami az alumínium és a rozsdamentes acél vágásánál előre nem jelezhető vágási eredményt eredményez. A palacknyomásra való támaszkodás kockázatos, mert a palacknyomás a műszak során csökken, így az utolsó lemez másképp vágódik, mint az első. Egy sérült vagy szennyezett fúvóka megzavarja a gáz koherenciáját még mielőtt a sugár elérné a lemezt.

Egy helyszíni nitrogén- vagy kevertgázos generátor megoldja a gázellátás problémáját. Ahelyett, hogy palackszállításokat ütemeznénk és a nyomás ingadozását figyelnénk, a gép állandó nyomáson és szabályozott tisztaságon húzza a gázt. A nagy teljesítményű kevert vágáshoz olyan rendszerek alkalmasak, amelyeket 12–120 kW-os lézer teljesítményre méreteztek, és ezek lefedik a teljes nyomás- és áramlási tartományt. A fényes vágáshoz legfeljebb 30 kW-ig egy 99,99%-os nitrogéntartalmú egység biztosítja az élszépséget anélkül, hogy palackszállítással kellene foglalkozni. Az alacsony teljesítményű levegős vágáshoz legfeljebb 12 kW-ig egy tiszta levegős rendszer kiváltja a palackos nitrogént vékonyabb munkadarabok esetén.

Végleges ellenőrzőlista a következő futás előtt

A következő vastag lemezfeladat elvégzése előtt járja végig ezt a listát. Győződjön meg arról, hogy a gáz típusa megfelel az anyagnak. Állítsa be a nyomást a megfelelő vastagsághoz tartozó alapértékre. Ellenőrizze, hogy a gáz tisztasága és harmatpontja a megadott határértéken belül van-e. Vizsgálja meg a fúvóka belső átmérőjét, és cserélje ki, ha az nyílás ellipszoid kopás vagy fröccsenés jeleit mutatja. Futtasson egy tesztszalagot, és értékelje a vágott szélet, mielőtt teljes lemezt vágnának. Ellenőrizze a térfogatáram-mérő értékét a célnyomás szerint, ne csak a nyomásmérő szerint.

Azok a műhelyek, amelyek több műszakban különböző anyagokat vágnak, átválthatnak palackos ellátásról egy Raysoar helyszíni gázgeneráló rendszerre és így állandó nyomást biztosíthatnak lemezről lemezre. A stabil gázellátás, a megfelelő nyomás és egy tiszta fúvóka együttesen többet tesznek a vastag lemezek minőségéért, mint bármilyen lézer teljesítmény-növelés.