Cum se configurează presiunea gazului auxiliar pentru tăierea cu laser a plăcilor groase?

De ce presiunea gazului de asistență este variabila ascunsă în tăierea plăcilor groase

Tăierea cu laser de înaltă putere pare un duel între puterea fasciculului și grosimea foii, dar jetul de gaz de asistență decide adesea cine câștigă. La plăcile groase, jetul evacuează metalul topit din fisură, răcește frontul de tăiere și protejează duza împotriva stropilor. Când oricare dintre aceste sarcini nu este îndeplinită corespunzător, calitatea tăierii se degradează rapid.

Presiunea prea scăzută lasă zgură pe marginea inferioară sau taie parțial placa. Presiunea prea ridicată deformează fisura de tăiere, creează o înclinare și degradează calitatea marginii. La o placă din oțel carbon de 20 mm, o variație de doar un bar poate transforma marginea dintr-o stare gata pentru producție într-una care necesită refacere. ISO 9013, standardul internațional pentru clasificarea calității tăierii termice, corelează calitatea marginii cu stabilitatea procesului; astfel, controlul presiunii gazului auxiliar sprijină o producție repetabilă. De aceea, ajustarea precisă a presiunii gazului auxiliar pentru tăierea laser a plăcilor groase merită mai mult decât o simplă consultare a fișei de parametri.

Potrivirea gazului cu materialul

Alegerea gazului precede stabilirea presiunii. Oxigenul este opțiunea preferată pentru oțelul carbon gros, deoarece reacția exotermică adaugă energie de tăiere. Compromisul constă într-o margine ușor oxidată, care, în general, necesită curățare înainte de vopsire sau zincare.

Azotul este opțiunea mai curată pentru oțelul inoxidabil și aluminiul. Produce un muche strălucitor, fără oxizi, dar necesită presiune și volum mai mari, deoarece tăierea se bazează aproape în totalitate pe fasciculul laser.

Pentru operațiunile de tăiere a unui spectru larg de materiale, un sistem de generare locală de gaze elimină problema schimbării buteliilor. Raysoar oferă sisteme cu gaze amestecate (FCP/FCS), azot de înaltă puritate (99,99 %) pentru tăiere strălucitoare (BCP/BCE) și sisteme de tăiere cu aer comprimat (PAP/PAB) pentru mai multe game de putere.

Setări de presiune în funcție de material și grosime

Nu există o valoare universală, dar domeniile de mai jos oferă un punct de plecare practic pentru tăierea cu laser de fibră în clasa de putere 6 kW–20 kW. Tratați-le ca pe o bază inițială și ajustați-le ulterior în funcție de starea duzei, a punctului de focalizare și a lentilei.

O presiune mai mare de azot nu este întotdeauna mai bună. Odată ce fisura este complet evacuată, presiunea suplimentară crește în principal costul gazului și uzura duzei. Scopul este obținerea presiunii minime care asigură o margine fără zgură.

Cum se reglează presiunea pe mașină

Începeți cu echipamentul. Verificați cu oțel gaura pentru uzură, verificați înălțimea de distanțare și asigurați-vă că filtrele din linia de gaz sunt curate. O duză uzată transformă un jet uniform într-o pulverizare turbulentă și face orice citire a presiunii nesigură.

Următorul pas este încărcarea parametrilor de bază din biblioteca de parametri pentru tăiere și efectuarea unui test pe un material de rebut. Observați marginea inferioară pentru formarea de zgură și marginea superioară pentru rotunjire. Dacă tăierea este curată, dar lentă, creșteți presiunea cu pași de 0,5 bar pentru azot sau cu pași de 0,1 bar pentru oxigen. Dacă marginea devine neregulată sau lățimea tăierii se mărește, reduceți presiunea.

În cadrul unui proiect la un producător de echipamente chimice din sudul Chinei, echipa se confruntă cu o problemă persistentă de bavură la marginea inferioară a unei table din oțel inoxidabil de 25 mm. Fișa de parametri specifica o presiune de 22 bar, dar atelierul folosea doar 18 bar pentru a economisi gaz. Creșterea presiunii la 23 bar și înlocuirea unei duze deteriorate au eliminat bavura și au redus timpul necesar prelucrării ulterioare la aproximativ jumătate. Soluția nu a constat în creșterea puterii laserului, ci în furnizarea gazului cu suficientă presiune pentru a finaliza tăierea.

Erori frecvente și o sursă de gaz mai stabilă

Folosirea tuturor materialelor la aceeași presiune este cel mai rapid mod de a risipi gazul și de a deteriora marginile. Ignorarea purității gazului și a punctului de rouă permite pătrunderea umidității în flux, ceea ce se manifestă prin tăiere neregulată la aluminiu și oțel inoxidabil. Bazați-vă pe presiunea din butelii este riscant, deoarece presiunea scade în timpul schimbării, astfel încât ultima foaie poate fi tăiată diferit față de prima. O duză deteriorată sau murdară distruge coerența gazului înainte ca jetul să ajungă la placa.

Un generator de azot sau de gaz mixt instalat pe loc rezolvă problema sursei de alimentare. În loc să programați livrările de butelii și să urmăriți fluctuațiile presiunii, mașina extrage gaz în mod constant, la o puritate și presiune controlate. Pentru tăierea mixtă de înaltă putere, sistemele dimensionate pentru puteri laser de la 12 kW până la 120 kW acoperă întreaga gamă de presiuni și debite. Pentru tăierea strălucitoare până la 30 kW, o unitate de azot cu puritate de 99,99 % menține marginea curată, fără a implica logistica buteliilor. Pentru tăierea cu aer la puteri mai mici, un sistem de aer pur sub 12 kW înlocuiește azotul din butelii la piese mai subțiri.

Lista finală de verificare înainte de următoarea execuție

Înainte de următoarea lucrare cu plăci groase, parcurgeți această listă. Confirmați că tipul de gaz corespunde materialului. Reglați presiunea la valoarea de referință pentru acea grosime. Verificați dacă puritatea gazului și punctul de rouă se încadrează în limitele specificate. Examinați orificiul duzei și înlocuiți-o dacă orificiul prezintă uzură ovală sau depuneri de spatter. Executați o bandă de test și analizați muchia înainte de a procesa întreaga foaie. Verificați indicația debitmetrului în comparație cu valoarea țintă, nu doar cu indicația manometrului.

Atelierele care taie materiale mixte în mai multe schimburi pot trece de la alimentarea cu butelii la un sistem Raysoar de generare locală a gazelor și pot menține presiunea constantă de la o placă la alta. Un gaz stabil, presiunea corectă și o duză curată contribuie mai mult la calitatea plăcilor groase decât creșterea puterii laser.