Ako nastaviť tlak pomocného plynu pri laserovom rezaní hrubých dosiek?

Prečo je tlak podporného plynu skrytou premennou pri rezaní hrubých dosiek

Laserové rezanie s vysokým výkonom vyzerá ako súboj medzi výkonom lúča a hrúbkou plechu, no prúd podporného plynu často rozhoduje o víťazovi. Pri rezaní hrubých dosiek prúd odvádza roztavený kov zo štrbiny, ochladzuje rezaciu čelnú plochu a chráni trysku pred rozstrekmi. Ak niektorá z týchto funkcií nefunguje dostatočne, kvalita rezu rýchlo klesne.

Príliš nízky tlak ponecháva škvary na spodnom okraji alebo čiastočne preseknutie dosky. Príliš vysoký tlak deformuje reznú štrbinu, spôsobuje skosenie a zhoršuje kvalitu okraja. Pri doske z uhlíkovej ocele s hrúbkou 20 mm stačí výkyv len o jeden bar, aby sa okraj z predošleho stavu vhodného na priamu výrobu zmenil na stav vyžadujúci dodatočné spracovanie. ISO 9013, medzinárodný štandard pre klasifikáciu kvality tepelného rezu, spája stupeň kvality okraja s stabilitou procesu, preto kontrola tlaku pomocného plynu podporuje opakovateľnú výrobu. Preto presné nastavenie tlaku pomocného plynu pri laserovom reze hrubých dosiek si zaslúži viac ako len rýchly pohľad do technického listu.

Prispôsobenie plynu materiálu

Voľba plynu predchádza nastaveniu tlaku. Kyslík je preferovaným plynmi pre rezanie hrubých dosiek z uhlíkovej ocele, pretože exotermická reakcia pridáva reznej energii. Nevýhodou je mierne oxidovaný okraj, ktorý zvyčajne vyžaduje čistenie pred natieraním alebo pozinkovaním.

Dusík je čistejšou voľbou pre rezanie nehrdzavejúcej ocele a hliníka. Vytvára jasný, bezoxidový rez, ale vyžaduje vyšší tlak a objem, pretože rez závisí takmer výlučne od laserového lúča. Zmes plynov a stlačený vzduch poskytujú rovnováhu medzi kvalitou rezu a nákladmi.

Pre prevádzky, ktoré režú širokú škálu materiálov, systém na výrobu plynov na mieste odstraňuje problém výmeny fľašiek. Raysoar ponúka systémy so zmesou plynov (FCP/FCS), dusík s čistotou 99,99 % pre jasný rez (BCP/BCE) a systémy na rezanie čistým vzduchom (PAP/PAB) pre niekoľko výkonových rozsahov.

Nastavenia tlaku podľa materiálu a hrúbky

Neexistuje univerzálna hodnota, avšak uvedené rozsahy predstavujú praktický východiskový bod pre rezanie vláknovým laserom v triede výkonu 6 kW až 20 kW. Považujte ich za základné nastavenie a upravte ich podľa stavu trysky, ohniska a šošovky.

Vyšší tlak dusíka nie je vždy lepší. Keď je rezná štrbina úplne vyčistená, nadbytočný tlak hlavne zvyšuje náklady na plyn a opotrebovanie trysky. Cieľom je minimálny tlak, ktorý zabezpečí hranicu bez strúhania.

Ako upraviť tlak na stroji

Začnite s hardvérom. Skontrolujte tryska skontrolujte opotrebovanie trysky, overte výšku odstupu a uistite sa, že filtre plynového potrubia sú čisté. Opotrebovaná tryska mení hladký prúd na turbulentný rozprašovaný prúd a robí každé meranie tlaku nezreliable.

Následne načítajte základný profil z knižnice rezacích parametrov a vykonajte testovaciu rezaciu na odpadovom materiáli. Sledujte spodný okraj pre prítomnosť škvŕn a horný okraj pre zaoblenie. Ak je rez čistý, ale pomalý, zvýšte tlak po 0,5 baru pre dusík alebo po 0,1 baru pre kyslík. Ak sa okraj stane drsným alebo sa rezná šírka zväčší, znížte tlak.

Pri jednej zakázke u výrobcu chemického zariadenia v južnej Číne sa tím potrápil s trvalým vznikom škvŕn na spodnom okraji pri rezaní nehrdzavejúcej ocele hrúbky 25 mm. V parametrickom liste bol uvedený tlak 22 barov, no v dielni sa používal tlak len 18 barov, aby sa ušetril plyn. Zvýšenie tlaku na 23 barov a výmena poškodenej trysky odstránili škvry a skrátili čas následnej úpravy približne na polovicu. Riešením nebola vyššia výkonová kapacita laseru, ale poskytnutie plynu dostatočnej sily na dokončenie rezania.

Časté chyby a stabilnejší zdroj plynu

Spustenie každého materiálu pri rovnakom tlaku je najrýchlejší spôsob, ako zbytočne spotrebovať plyn a poškodiť rezné hrany. Ignorovanie čistoty plynu a bodu rosy umožňuje vstup vlhkosti do prúdu, čo sa prejavuje nepredvídateľným rezaním hliníka a nehrdzavejúcej ocele. Spoliehanie sa na tlak v tlakových fľašiach je rizikové, pretože tlak vo fľaši klesá počas smeny, takže posledný plech sa môže rezať inak ako prvý. Poškodená alebo špinavá dýza ničí koherenciu plynu ešte predtým, ako prúd dosiahne dosku.

Generátor dusíka alebo zmesného plynu na mieste vyrieši problém zásobovania. Namiesto plánovania dodávok fľašového plynu a sledovania kolísania tlaku stroj zabezpečuje stabilný prívod plynu s presne regulovanou čistotou a tlakom. Pre vysokovýkonové rezanie zmesným plynom sú systémy dimenzované pre výkon laserov od 12 do 120 kW, čím pokrývajú celý rozsah požadovaného tlaku a prietoku. Pre jasné rezanie až do výkonu 30 kW zabezpečuje jednotka dusíka s čistotou 99,99 % čisté rezné hrany bez nutnosti logistiky s fľašami. Pre nízkovýkonové rezanie vzduchom do výkonu 12 kW nahradí čistý vzduchový systém fľašový dusík pri tenších materiáloch.

Záverečná kontrolná zoznam pred ďalším behom

Pred ďalšou prácou s hrubými doskami prejdite tento zoznam. Potvrďte, že typ plynu zodpovedá materiálu. Nastavte tlak na základnú hodnotu pre danú hrúbku. Overte, či je čistota plynu a bod rosy v rámci špecifikácie. Skontrolujte otvor trysky a vymeňte ju, ak sa na otvore objaví oválny opotrobenie alebo rozstrek. Spustite testovaciu pruh a vyhodnoťte rez na okraji pred tým, ako začnete spracovávať celú dosku. Skontrolujte údaj na prietokomere v porovnaní s cieľovou hodnotou, nie len s údajom na manometri.

Prevádzky, ktoré režú rôznorodé materiály v rámci viacerých smien, môžu prejsť od dodávky z tlakových fľaší na Systém na výrobu plynu Raysoar priamo na mieste a udržiavať konštantný tlak od dosky k doske. Stabilný plyn, správny tlak a čistá tryska spoločne prispievajú viac k kvalite hrubých dosiek ako zvyšovanie výkonu laseru.