Cum alegi duza potrivită pentru tăierea cu laser?

Concentrarea asupra esențialului—Nucleul neglijat al procesului

O scenă obișnuită în atelier: un operator se încruntă la ecranul parametrilor—"Presiunea gazului, viteza, puterea—totul neschimbat. De ce tăietura era perfectă ieri și astăzi este aspră?" Problema se află adesea nu în sistemul complex de control, ci în acea componentă mică care valorează doar câțiva dolari, tratată deseori ca un simplu "consumabil"— duza pentru tăierea cu laser .

Duza este actuatorul "ultimului milimetru" al procesului de tăiere cu laser, transformând parametrii gazului în forța reală de tăiere. Diferența dintre o duză excelentă și una obișnuită determină calitatea tăierii la nivel microscopic. Aceasta controlează cu precizie forma, presiunea și direcția fluxului de gaz. Orice uzură minoră sau alegere necorespunzătoare duce direct la dungi neregulate pe suprafața tăiată, creșterea scurgerilor sau o scădere bruscă a duratei de viață a lentilei (SAU GEAMURILOR DE PROTECȚIE). Neglijarea alegerii și întreținerii duzei este ca și cum ai folosi anvelope inferioare pe o mașină de top — nicio cantitate de putere nu se poate transforma într-o performanță superioară.

Înțelegerea duzei — Mult mai mult decât doar un "vârf de cupru"

În esență, o duza de tăiere cu laser funcționează ca poartă finală de precizie pentru gazul de asistență. Misiunea sa fundamentală este triplă: eliminarea eficientă a zgurii topite, protejarea fiabilă a lentilei de focalizare și determinarea calității și caracteristicilor marginii tăiate. Acest lucru este realizat prin controlul minuțios al vitezei, formei și distribuției presiunii fluxului de gaz îndreptat către crestătură. Alegerea duzei potrivite nu este doar o chestiune de potrivire; este vorba despre selectarea „scalpelului de gaz” optim pentru materialul și cerințele dvs. specifice de calitate.

1. Duza standard monocameră: Soluția robustă pentru eficiență

Duza monocameră, caracterizată prin designul său simplu, conic sau cilindric, cu un singur canal, funcționează pe un principiu direct: gazul la presiune înaltă este accelerat și ejectat printr-o singură orificiu.

Geometrie internă conică pentru aplicații de tăiere la presiune înaltă, neferoase, utilizând azot, aer sau argon

Geometrie internă cilindrică pentru aplicații de tăiere în presiune scăzută a oțelului moale cu oxigen.

Îndepărtarea zgurii: Generează un jet concentrat cu viteză mare. Acest jet taie eficient și suflă materialul topit în jos prin crestătură. Pentru materiale precum oțelul carbon, unde tăierea se bazează pe o reacție exotermă (tăiere cu oxigen), acest curent puternic de gaz este excelent pentru eliminarea zgurii vâscoase din oxid de fier.

Protecția lentilei: Mecanismul său de protecție se bazează în primul rând pe presiune pozitivă și flux direcționat. Gazul de mare viteză care iese din duză creează o zonă de presiune care ajută la devierea sprăiturilor în sus. Totuși, deoarece fluxul de gaz este mai divergent, această barieră protectorie este mai puțin focalizată în comparație cu o duză cu dublu strat.

Controlul muchiei tăiate: Fluxul de gaz influențează muchia tăiată prin răcirea acesteia și afectarea dinamicii fluidului în băiul de topitură. De regulă, produce o tăietură bună și funcțională. Cu toate acestea, datorită difuziei mai mari a gazului, menținerea unui mediu perfect constant la presiune înaltă în partea inferioară a unei crestături adânci (în materiale groase) sau obținerea unei finisări fără oxidare la oțel inoxidabil este mai dificilă.

Potrivit cel mai bine pentru: Această duză este alegerea economică și robustă pentru tăierea cu oxigen a oțelului carbon (în special peste 3 mm, unde volumul zgurii este mare) și pentru tăierea cu aer comprimat a nemetalelor sau a metalelor subțiri decorative. Se remarcă în aplicațiile în care viteza de tăiere și costul operațional sunt prioritare față de o muchie perfect netedă și fără oxidare.

2. Duza de înaltă precizie cu dublu strat: Păstrătorul calității

Duza cu dublu strat este o soluție inginerească pentru precizie, având un design coaxial cu două canale. Canalul interior livrează gazul principal de tăiere la presiune înaltă (de exemplu, azot de înaltă puritate), în timp ce canalul exterior distribuie un gaz de protecție secundar (adesea aer sau azot) la o presiune mai scăzută.

Îndepărtarea zgurii și calitatea marginii: Elementul cheie aici este efectul „perdelei de gaz“. Inelul exterior de gaz acționează ca o manta, colimând și focalizând gazul interior de tăiere, cu viteză mare, într-un jet mai coerent, mai lung și stabil. Aceasta asigură o presiune dinamică ridicată menținută până la fundul tăieturii, rezultând o evacuare superioară a zgurii—în special pentru topitura lipicioasă din oțel inoxidabil sau aluminiu—și permite o margine de tăiere curată, fără drosaje și adesea lucioasă (fără oxizi), cu o verticalitate excelentă.

Protecția obiectivului: Aici se remarcă designul în dublu strat. Cortina de gaz exterior formează o barieră stabilă și concentrică care izolează activ obiectivul de stropi și plasme. Reduce semnificativ cantitatea de contaminanți care ajung la fereastra de protecție, prelungind durata de viață a obiectivului de mai multe ori față de duzele cu un singur strat. Acest lucru este esențial atunci când se taie materiale foarte reflectorizante (cum ar fi cuprul sau alama), unde reflexia intensă înapoi poate deteriora componentele.

Stabilitatea procesului: Gazul de înveliș contribuie, de asemenea, la stabilizarea procesului de tăiere prin izolarea vârfului duzei de retroacțiunea termică extremă provenită din crestătură, prevenind încălzirea prematură și uzura.

Indispensabil pentru: Această duză este esențială pentru tăierea cu azot cu suprafață lucioasă a oțelului inoxidabil și a aliajelor de aluminiu, unde menținerea unei atmosfere inerte la presiune înaltă în crestătură este obligatorie. Este, de asemenea, opțiunea recomandată cu fermitate pentru tăierea materialelor foarte reflectorizante și pentru orice aplicație care necesită cele mai înalte niveluri de netezime, perpendicularitate și consistență a marginii tăiate.

Doi parametri decisivi pentru alegerea duzei

Parametrul unu: Calibru —Mai mare nu înseamnă mai bine; potrivirea este esențială .

Alegerea orificiului reprezintă un echilibru între dinamica gazelor și termodinamica materialului. O idee greșită frecventă este că un diametru mare poate "gestiona orice". În realitate, utilizarea unei duze Φ3,0 mm pentru tăierea unui material subțire de 1 mm duce la o viteză insuficientă a gazului, rezultând crestături largi și supraîncălzire/deformare a tablei.

Distanța de separare — „Liniia vitală” dinamică .

Distanța de separare a duzei (H) este unul dintre parametrii de proces ajustați cel mai frecvent, influențând direct presiunea gazului pe suprafața materialului și stabilitatea tăierii. Dar acesta este doar punctul de plecare. Este necesară o ajustare dinamică în timpul tăierii reale: măriți distanța corespunzător la tăierea plăcilor groase pentru a oferi spațiu evacuării zgurii; micșorați distanța (până la 0,5*D) la tăierea suprafețelor lucioase ale oțelului inoxidabil pentru a menține protecția cu gaz la presiune ridicată a crestăturii.

Alegerea în funcție de sarcina de tăiere

Scenariul unu: Tăierea oțelului carbon cu oxigen — În căutarea eficienței maxime Raysoar HHS HHB series

Tăiere înaltă viteză cu putere mare pentru suprafețe lucioase, pentru a realiza o tăiere ultra la putere maximă suprafață strălucitoare tăierea oțelului carbon cu oxigen . HHB seria este potrivită pentru tăiere cu laser fibră de 6-8 KW (Raysoar P/N LHAN02).

HHS seria este mai potrivită pentru tăiere cu laser fibră de 12-15 KW (Raysoar P/N LXLN02/08 LHAN08).

St seria este potrivită pentru mașini de tăiat cu laser fibră >20 kW (Raysoar P/N LHAN07)

În acest scenariu, duza monocouloară rentabilă este prima opțiune. Pentru tăiere stabilă a plăcilor de grosime medie (8-30 mm), dacă doriți să optimizați în continuare suprafața tăieturii și să reduceți scoria, luați în considerare o modernizare a procesului: adoptarea unui generator de gaz mixt Raysoar (de exemplu, amestec de azot-oxigen). Gazul mixt optimizează reacția de ardere, putând îmbunătăți calitatea, în timp ce echilibrează costurile totale prin ajustarea fină a parametrilor. În timpul funcționării, observarea direcției pulverizării scânteilor este o metodă simplă și eficientă de diagnosticare — ideal, scânteile ar trebui să se pulverizeze vertical în jos.

Scenariul doi: tăiere cu azot cu suprafață lucioasă la oțel inoxidabil — urmărirea unei calități perfecte.  

ECU  Serii Tăiere rapidă și economică prin duble canale de aer pentru realizarea unei tăieri rapide, stabile și economice a oțelului inoxidabil cu azot. (Raysoar P/N LHGN02)

Aceasta este cea mai exigentă situație din punct de vedere al cerințelor de proces. În primul rând, un duză cu dublu strat este obligatorie, deoarece reprezintă fundația fizică pentru obținerea unei suprafețe fără oxidare și lucioasă. În al doilea rând, stabilitatea și puritatea sursei de gaz sunt esențiale; o puritate sub 99,99% sau fluctuații excesive de presiune vor determina direct înnegrarea suprafeței tăiate. Generatorul Raysoar de azot înaltă puritate asigură o sursă de gaz continuă și stabilă, formând baza necesară pentru menținerea unei calități constante pe parcursul a mii de tăieturi. În această situație, distanța duzei față de material ar trebui să fie mai mică decât mai mare, iar mașina de tăiat necesită o bună stabilitate a urmăririi.

Scenariul trei: Tăiere cu aer comprimat — Controlul costurilor totale  

BST Serii Tăierea economică și rapidă într-un singur strat realizează o tăiere rapidă, stabilă și economică a oțelului inoxidabil și a aliajelor de aluminiu cu azot. (Raysoar P/N LCTN03)

Pentru tăierea materialelor nemetalice sau a metalelor subțiri decorative, un duză standard monocameră cu aer comprimat reprezintă o soluție eficientă din punct de vedere al costurilor. Totuși, cel mai mare risc provine din prezența apei și a uleiului în aerul comprimat netratat, care poate contamina lentilele, poate modifica caracteristicile tăierii și poate deteriora duza. Prin urmare, investiția într-un sistem profesional dedicat de compresie a aerului pentru tăierea cu laser (precum soluția integrată Raysoar Pure Air Cutting) pentru a asigura un aer uscat și curat este o măsură necesară pentru a evita pierderi mai mari.

Scenariu Patru :Oțel carbon Amestec -gaz Tăiere — În căutarea eficienței și calității maxime  

BST Serii Tăierea economică și rapidă într-un singur strat realizează o tăiere rapidă, stabilă și economică a oțelului inoxidabil și a aliajelor de aluminiu cu azot. (Raysoar P/N LCTN03)

Atunci când alegeți duzele pentru tăierea cu gaz amestecat, scopul principal este de a spori concentrația fluxului de gaz, de a crește viteza de tăiere și calitatea suprafeței tăiate; precum și de a reduce aderența între duză și zgură, prelungind astfel durata de viață. Se recomandă duze Raysoar HCP (cu acoperire din crom dur).

Se recomandă prioritar alegerea duzelor tip Laval pentru creșterea vitezei fluxului de aer; duze cu acoperire antiaderentă.

Utilizare, întreținere și rezolvarea problemelor

Lista zilnică de verificare de trei minute

O întreținere simplă și constantă poate prelungi semnificativ durata de viață a duzei și poate asigura stabilitatea tăierii:

1. Verificare vizuală și tactilă înainte de schimb: Verificați dacă orificiul duzei este rotund și neted; simțiți dacă există bavuri sau deteriorări.

2. Curățare profundă săptămânală: Utilizați întotdeauna un ac de curățat din alamă special pentru curățare ușoară. Evitați absolut utilizarea unor obiecte dure precum sârmă de fier sau ace de oțel, care pot zgâria peretele interior.

3. Calibrarea concentricității: Utilizați un instrument de centrat pentru a calibra concentricitatea dintre fascicolul laser și duza. Aceasta este esențială pentru asigurarea uniformității tăierii.

Ghid precis de diagnosticare a problemelor frecvente

Atunci când întâmpinați probleme de calitate a tăieturii, urmați această logică pentru diagnosticare:

Suprafață de tăiere aspră cu dungi diagonale: În primul rând, verificați dacă orificiul duzei s-a uzat într-o formă ovală sau are defecte — aceasta este cauza cea mai frecventă. Apoi, verificați dacă distanța dintre duză și piesă este corespunzătoare și confirmați concentricitatea. Dacă problema persistă, urmăriți sursa gazului și verificați stabilitatea purității și presiunii gazului.

Dross de fund sever: În primul rând, verificați dacă indicația manometrului corespunde cerințelor procesului și căutați scurgeri de aer în conducta de gaz. Apoi, evaluați dacă diametrul orificiului duzei este prea mic pentru grosimea materialului și încercați să-l măriți cu o dimensiune. În final, luați în considerare dacă problema provine dintr-o intrare energetică necorespunzătoare datorită unei viteze excesiv de lente sau a unei puteri insuficiente, în funcție de starea tăierii.

Aprindere anormală a duzei: Dacă tăiați materiale puternic reflectorizante, verificați mai întâi dacă nu cumva a fost folosită din greșeală o duză cu un singur strat. Apoi, verificați dacă axul fascicolului este grav dezaliniat și refaceți calibrarea capului de tăiere. În cazul tăierii cu oxigen, investigați și dacă puritatea oxigenului este prea scăzută, deoarece combustia incompletă determină căldura să se reflecte în sus, erodând duza.

Selectare precisă, rezultate imediate

În esență, selectarea ideală duza de tăiere cu laser este un proces sistematic de potrivire a „interfeței pneumatice“ celei mai precise cu combinația dvs. unică de material, gaz de asistență și putere laser. Succesul depinde de o logică clară de selecție în trei pași care abordează variabilele principale:

Tip: Decizia fundamentală. Prima și cea mai importantă alegere este între o duză cu un singur strat și una cu dublu strat. Această decizie este dictată de materialul utilizat și de obiectivul de calitate.

Alegeți o duză cu un singur strat pentru prelucrarea eficientă din punct de vedere al costurilor și cu viteză mare a oțelului carbonic cu oxigen sau pentru materialele nemetalice cu aer, atunci când viteza maximă de tăiere este prioritară.

O duză cu dublu strat este obligatorie pentru a obține tăieturi fără oxidare și lucioase la oțel inoxidabil sau aluminiu cu azot și este esențială pentru prelucrarea în siguranță și eficientă a metalelor foarte reflectorizante, cum ar fi cuprul. Este baza preciziei și protecției lentilei.

Calibru : Cheia focalizării energiei. Calibrul controlează viteza și volumul fluxului de gaz, având un impact direct asupra densității energetice a tăieturii și asupra capacității de evacuare a zgurii.

Calibre mici (de exemplu, Φ1.0-1.5mm) concentrează energia pentru tăieturi curate și înguste în foi subțiri (<3mm).

Calibre medii (de exemplu, Φ2.0-2.5mm) oferă cel mai bun echilibru pentru tăieturi stabile și de înaltă calitate în grosimi medii (3-10mm).

Calibre mari (de exemplu, Φ3.0-4.0mm) asigură fluxul de mare volum necesar pentru eliminarea forțată a zgurii de pe plăcile groase (>10mm).

Distanța de lucru: Ajustarea fină dinamică. Acesta nu este un parametru setat o dată pentru totdeauna. Distanța dintre duză și piesă trebuie gestionată activ pentru a menține presiunea optimă a gazului în punctul de tăiere.

Necesită ajustare dinamică în funcție de grosimea materialului și faza de tăiere — pornind mai sus pentru siguranță, optimizând mai jos pentru calitate în timpul tăierii și adaptându-se la materiale diferite.

Controlul precis aici transformă o tăiere bună într-una perfectă, asigurând margini curate și prevenind ciocnirea duzei.

Stăpânirea acestor trei piloni – Tip, Diametru și Înălțime – vă permite să rezolvați sistematic problemele de calitate ale tăieturii și să deblocați întregul potențial al mașinii dumneavoastră.

Parteneria cu Raysoar: De la selecția precisă la performanță garantată

Selecţionarea unui duza de tăiere cu laser constă în esență în potrivirea celei mai adecvate „interfețe pneumatice” pentru materialul, gazul și sistemul dumneavoastră energetic. O logică clară de selecție este esențială: mai întâi, determinați tipul cu un singur strat sau dublu strat în funcție de proprietățile materialului și de cerințele de calitate; apoi, selectați diametrul orificiului optim în funcție de grosimea materialului și obiectivele de tăiere; în final, reglați fin distanța de așezare în timpul tăierii dinamice pentru a găsi echilibrul dintre stabilitate și eficacitate.

Shanghai Raysoar Electromechanical Equipment Co., Ltd. (Raysoar) înțelege profund că rezultatele excepționale de tăiere decurg din stabilitatea sinergetică a întregului lanț de proces, de la sursa de gaz până la duză. Nu doar că oferim produse de înaltă calitate pentru duze, ci oferim și asistență profesională care acoperă soluții pentru surse de gaz stabile (azot cu înaltă puritate, gaze mixte, aer curat uscat) și optimizarea procesului direct pe loc, asigurând ca „ultimul milimetru” al echipamentului dumneavoastră să funcționeze mereu la performanța maximă.

Lăsați-ne experiența să vă protejeze perfecțiunea acestui „ultim milimetru”.
Vizita https://www.raysoarlaser.com/pentru a obține un diagnostic personalizat al procesului și un plan de optimizare.