Hvordan sette opp trykk for hjelpegass ved laserskjæring av tykke plater?

Hvorfor hjelpegass-trykk er den skjulte variabelen i skåring av tykke plater

Laserskåring med høy effekt ser ut som en kamp mellom stråleeffekt og platestyrke, men hjelpegassstrømmen avgjør ofte hvem som vinner. Ved tykke plater blåser strålen smeltet metall ut av skåret, kjøler skårsiden og beskytter dysen mot sprut. Når én av disse oppgavene ikke utføres tilstrekkelig, faller skårekvaliteten raskt sammen.

Trykk som er for lavt etterlater slagg på nedre kant eller skjærer delvis gjennom platen. Trykk som er for høyt forvrenger snittbredden, skaper tverrsnittskrap og runder opp kanten. På en 20 mm karbonstålplate kan en endring på bare én bar vende kanten fra ferdig til produksjon til rearbeid. ISO 9013, den internasjonale standarden for klassifisering av kvaliteten på termisk skjæring, knytter kantkvalitet til prosessstabilitet, så trykkstyring støtter gjentakbar produksjon. Derfor fortjener innstilling av hjelpgass-trykk for laserskjæring av tykk plate mer enn et blikk på parameterarket.

Tilpasse gassen til materialet

Valg av gass kommer før innstilling av trykk. Oksygen er det første valget for tykk karbonstål, fordi den eksoterme reaksjonen legger til skjærenergi. Kompromisset er en lett oksidert kant som vanligvis må rengjøres før maling eller galvanisering.

Nitrogen er det renere alternativet for rustfritt stål og aluminium. Det gir en blank, oksidfri kant, men krever høyere trykk og volum fordi snittet avhenger nesten utelukkende av laserstrålen. Blandet gass og komprimert luft gir en balanse mellom kvalitet på kanten og kostnad.

For operasjoner som skjærer en bred blanding av materialer er et gassgenereringssystem på stedet en løsning som fjerner problemet med å bytte gasflasker. Raysoar tilbyr blandet gass (FCP/FCS), 99,99 % nitrogen for blankskjæring (BCP/BCE) og renluftskjæringssystemer (PAP/PAB) for flere effektklasser.

Trykkinnstillinger etter materiale og tykkelse

Det finnes ingen universell verdi, men områdene nedenfor gir et praktisk utgangspunkt for fiberlaserskjæring i klasse 6 kW til 20 kW. Behandle dem som en utgangsbasis og juster nøye etter dysen, fokus og linsestatus.

Høyere nitrogenstrykk er ikke alltid bedre. Når skjæret er fullstendig tømt, øker ekstra trykk hovedsakelig gaskostnaden og dyseutnyttelsen. Målet er det laveste trykket som gir en kant uten slagg.

Hvordan justere trykk på maskinen

Start med maskinvaren. Sjekk sprutete inspekterer dysen for slitasje, kontrollerer avstandshøyden og sikrer at gasslinjefilterne er rene. En slitt dys gir en jevn stråle som en ujevn spray og gjør alle trykkavlesninger upålitelige.

Last deretter inn grunnverdien fra skjæreprameterbiblioteket og kjør en teststripe på avfallsmateriale. Observer bunnen for slagg og toppkanten for avrunding. Hvis skjæret er rent men sakte, øk trykket med 0,5 bar for nitrogen eller 0,1 bar for oksygen. Hvis kanten blir ru eller snittbredden øker, reduser trykket igjen.

På ett oppdrag hos en produsent av kjemisk utstyr i sørlige Kina hadde teamet problemer med vedvarende bunnslagg på 25 mm rustfritt stål. Parameterarket anga 22 bar, men verkstedet brukte 18 bar for å spare gass. Ved å øke trykket til 23 bar og bytte ut en sprekkt dys ble slaggproblemet eliminert, og etterbehandlings-tiden ble omtrent halvert. Løsningen var ikke mer laserstyrke; det var å gi gassen nok kraft til å fullføre jobben.

Vanlige feil og en mer stabil gaskilde

Å kjøre alle materialer ved samme trykk er den raskeste måten å kaste bort gass og ødelegge skjærekantene på. Å ignorere gassrenhet og duggpunkt lar fuktighet komme inn i strømmen, noe som fører til uforutsigbar skjæring av aluminium og rustfritt stål. Å stole på sylindertrykk er risikofylt, fordi sylindertykket synker under en skift, så den siste platen kan skjæres annerledes enn den første. En skadet eller skitten dysa ødelegger gasskoherensen før strålen når platen.

En lokal nitrogen- eller blandingsgassgenerator løser problemet på gassforsyningssiden. Istedenfor å planlegge levering av gasssylindere og overvåke trykkendringer trekker maskinen konstant gass med kontrollert renhet og trykk. For høyeffektiv blandingsgassskjæring dekker systemer dimensjonert for laserstyrker fra 12 til 120 kW hele trykk- og strømrommet. For blank skjæring opp til 30 kW holder en nitrogenenhet med 99,99 % renhet kanten ren uten behov for sylindervis logistikk. For lavereffektiv luftskjæring erstatter et renluftsystem under 12 kW flaskebåret nitrogen ved skjæring av tynnere arbeidsstykker.

Sjekkliste før neste kjøring

Før neste jobb med tykk plate, gå gjennom denne listen. Bekreft at gassarten samsvarer med materialet. Still inn trykket til grunnverdien for den aktuelle tykkelsen. Sjekk at gassrenheten og duggpunktet er innenfor spesifikasjonen. Inspeer dysens innerdiameter og bytt den hvis åpningen viser oval slitasje eller sprut. Kjør en teststripe og vurder kanten før du prosesserer hele platen. Sjekk strømmålerens avlesning mot målverdien, ikke bare trykkmanometeret.

Bedrifter som skjærer blandede materialer over flere skift kan bytte fra sylindertilførsel til et Raysoar-gassgenereringssystem på stedet og opprettholde konstant trykk plate for plate. Stabil gass, riktig trykk og en ren dys gir bedre kvalitet på tykke plater enn å øke laserstyrken noen gang vil gjøre.