Bagaimana Cara Menetapkan Tekanan Gas Bantu untuk Pemotongan Laser Plat Tebal?

Mengapa Tekanan Gas Bantuan Ialah Pemboleh Ubah Tersembunyi dalam Pemotongan Plat Tebal

Pemotongan laser berkuasa tinggi kelihatan seperti pertarungan antara kuasa sinar dan ketebalan kepingan, tetapi aliran gas bantuan sering menentukan pemenangnya. Pada plat tebal, aliran jet menyembur logam lebur keluar dari kerf, menyejukkan permukaan potongan, dan melindungi muncung daripada percikan. Apabila mana-mana satu daripada tugas-tugas ini tidak dilakukan dengan sempurna, kualiti potongan akan merosot dengan pantas.

Tekanan yang terlalu rendah meninggalkan sisa lebur pada tepi bawah atau sebahagian memotong plat. Tekanan yang terlalu tinggi mengubah bentuk garis potong (kerf), mencipta kecondongan (taper), dan membuat tepi menjadi kasar. Pada plat keluli karbon setebal 20 mm, perubahan tekanan hanya satu bar boleh mengubah keadaan tepi dari siap untuk pengeluaran kepada memerlukan kerja semula. ISO 9013, piawaian antarabangsa bagi mengkelaskan kualiti potongan haba, mengaitkan gred tepi dengan kestabilan proses; oleh itu, kawalan tekanan gas bantu menyokong pengeluaran yang boleh diulang. Itulah sebabnya menetapkan tekanan gas bantu untuk pemotongan laser plat tebal layak mendapat lebih daripada sekadar pandangan ringkas pada lembaran parameter.

Menyesuaikan Gas dengan Bahan

Pilihan gas perlu dibuat sebelum menetapkan tekanan. Oksigen merupakan pilihan utama untuk keluli karbon tebal kerana tindak balas eksotermik menambah tenaga pemotongan. Komprominya ialah tepi yang sedikit teroksida, yang biasanya perlu dibersihkan sebelum dicat atau digalvani.

Nitrogen merupakan pilihan yang lebih bersih untuk keluli tahan karat dan aluminium. Ia menghasilkan tepi yang berkilau dan bebas oksida, tetapi memerlukan tekanan dan isipadu yang lebih tinggi kerana pemotongan bergantung hampir sepenuhnya pada sinar laser. Gas campuran dan udara termampat menyeimbangkan kualiti tepi dan kos.

Untuk operasi yang memotong pelbagai jenis bahan, suatu sistem penjana gas di lokasi menghilangkan masalah pertukaran botol. Raysoar menawarkan sistem gas campuran (FCP/FCS), nitrogen berkualiti tinggi (99.99%) untuk pemotongan berkilau (BCP/BCE), dan sistem pemotongan udara tulen (PAP/PAB) untuk beberapa julat kuasa.

Tetapan Tekanan Mengikut Jenis Bahan dan Ketebalan

Tiada nilai universal, tetapi julat di bawah memberikan titik permulaan yang praktikal untuk pemotongan laser gentian dalam kelas 6 kW hingga 20 kW. Anggap nilai ini sebagai asas dan laraskan secara halus mengikut keadaan nozel, fokus, dan kanta.

Tekanan nitrogen yang lebih tinggi tidak sentiasa lebih baik. Apabila alur potongan sepenuhnya dikosongkan, tekanan tambahan terutamanya meningkatkan kos gas dan kerosakan muncung. Matlamatnya ialah tekanan minimum yang menghasilkan tepi bebas sisa.

Cara Melaraskan Tekanan pada Mesin

Mulakan dengan perkakasan. Periksa air kencing lubang untuk haus, sahkan ketinggian jarak, dan pastikan penapis talian gas bersih. Nozel yang haus mengubah aliran jet licin menjadi semburan tidak stabil dan menjadikan setiap bacaan tekanan tidak boleh dipercayai.

Seterusnya, muatkan parameter asas dari pustaka parameter pemotongan dan jalankan jalur ujian pada bahan sisa. Perhatikan tepi bawah untuk terak dan tepi atas untuk pembundaran. Jika potongan bersih tetapi perlahan, tingkatkan tekanan dalam langkah 0.5 bar untuk nitrogen atau 0.1 bar untuk oksigen. Jika tepi menjadi kasar atau lebar celah potongan bertambah, kurangkan tekanan.

Dalam satu tugas di sebuah pengilang peralatan kimia di selatan China, pasukan itu berjuang melawan berbukit di tepi bawah keluli tahan karat 25 mm secara berterusan. Lembaran parameter menetapkan 22 bar, tetapi bengkel menggunakan 18 bar untuk menjimatkan gas. Meningkatkan tekanan kepada 23 bar dan menggantikan nozel yang retak menghilangkan berbukit dan mengurangkan masa pemprosesan pasca-potong kira-kira separuh. Penyelesaian bukan dengan meningkatkan kuasa laser; sebaliknya, memberikan gas cukup daya untuk menyelesaikan tugas.

Kesilapan Lazim dan Sumber Gas yang Lebih Stabil

Menggunakan setiap bahan pada tekanan yang sama merupakan cara terpantas untuk membazirkan gas dan merosakkan tepi. Mengabaikan ketulenan gas dan takat embun membenarkan kemasukan lembapan ke dalam aliran, yang menyebabkan pemotongan tidak menentu pada aluminium dan keluli tahan karat. Bergantung kepada tekanan silinder adalah berisiko kerana tekanan botol berkurangan semasa bergilir, jadi kepingan terakhir mungkin dipotong secara berbeza daripada kepingan pertama. Nozel yang rosak atau kotor menghancurkan keseragaman gas sebelum jet mencapai plat.

Penjana nitrogen atau gas campuran di tapak menyelesaikan aspek bekalan. Daripada menjadualkan penghantaran silinder dan memantau perubahan tekanan, mesin menarik gas secara mantap dengan ketulenan dan tekanan yang dikawal. Untuk pemotongan campuran berkuasa tinggi, sistem yang direka khusus untuk kuasa laser antara 12 hingga 120 kW meliputi keseluruhan julat tekanan dan aliran. Untuk pemotongan cerah sehingga 30 kW, unit nitrogen 99.99% mengekalkan ketepian bersih tanpa logistik silinder. Untuk pemotongan udara berkuasa rendah, sistem udara tulen di bawah 12 kW menggantikan nitrogen dalam silinder untuk kerja yang lebih nipis.

Senarai Semak Akhir Sebelum Jalanan Seterusnya

Sebelum kerja plat tebal seterusnya, jalankan senarai ini. Sahkan jenis gas sepadan dengan bahan. Tetapkan tekanan kepada nilai asas untuk ketebalan tersebut. Sahkan ketulenan gas dan titik embun berada dalam spesifikasi. Periksa lubang muncung dan gantinya jika orifis menunjukkan kerosakan berbentuk bujur atau percikan. Jalankan jalur ujian dan periksa tepi sebelum memproses helaian penuh. Semak bacaan meter aliran terhadap nilai sasaran, bukan hanya pada tolok tekanan.

Bengkel yang memotong pelbagai bahan secara bergilir dalam beberapa shift boleh bertukar daripada bekalan silinder kepada sistem penjanaan gas di tapak Raysoar dan mengekalkan tekanan yang konsisten antara plat. Gas yang stabil, tekanan yang betul, dan muncung yang bersih memberi kesan lebih besar terhadap kualiti plat tebal berbanding meningkatkan kuasa laser.