Hur väljer man rätt laserklippmunstycke?

Fokusera på nyckeln – den överskattade kärnan i processen

En vanlig scen i verkstaden: en operatör fnyser mot parameter skärmen – "Gastryck, hastighet, effekt – allt oförändrat. Varför var snittet perfekt igår men ojämnt idag?" Problemet ligger ofta inte i det komplexa styrsystemet, utan i den lilla komponenten värd bara några dollar, ofta betraktad som en ren "förbrukningsvara" – laserklippmunstycket .

Munstycket är den "sista millimetern" i laserprocessen, som omvandlar gasparametrar till verklig skärkraft. Skillnaden mellan ett utmärkt och ett vanligt munstycke avgör skärkvaliteten på mikroskopisk nivå. Det kontrollerar exakt form, tryck och riktning för gasflödet. En mindre slitage eller felaktigt val leder direkt till ojämna strimmor på skärytan, ökad slagg eller en kraftig minskning av linsens (ELLER SKYDDSFÖNSTRENS) livslängd. Att bortse från valet och underhållet av munstycken är som att använda undermåliga däck på en toppklass racerbil – ingen mängd effekt kan omvandlas till överlägsen prestanda.

Förståelse av munstycket – Mer än bara en "kopparspets"

I sin kärna, en laserskärdysa fungerar som den sista, precisionsspecifika porten för assistgasen. Dess grundläggande uppgift är tredelad: att effektivt blåsa bort smält slagg, att tillförlitligt skydda fokuseringslinsen och att bestämma kvaliteten och egenskaperna hos skärkanten. Detta åstadkoms genom noggrann kontroll av hastigheten, formen och tryckfördelningen hos gasflödet som leds in i skäret. Att välja rätt munstycke är inte bara en fråga om passform; det handlar om att välja den optimala "gasskalpellen" för ditt specifika material och kvalitetskrav.

1. Enkel-lagers standardmunstycke: Arbetshesten för effektivitet

Enkel-lagers munstycket, kännetecknat av sin enkla koniska eller cylindriska enkanalsdesign, fungerar enligt en direkt princip: högtrycksgas accelereras och skjuts ut genom en enda öppning.

Konisk inre geometri för högtryck, icke-järnbindningsapplikationer med kväve, luft eller argon

Cylindrisk inre geometri för lågtryck, användning vid skärning av mild stål med syre.

Slaggavlägsnande: Den genererar en koncentrerad stråle med hög hastighet. Denna stråle skär effektivt och blåser bort smält material nedåt genom skärspalten. För material som kolstål, där skärningen bygger på en exoterm reaktion (syreskärning), är denna kraftfulla gasström utmärkt för att rensa bort den viskösa järnoxidslaggen.

Linsbeskydd: Dess skyddsmekanism bygger främst på positivt tryck och riktad flödesstruktur. Den gasström med hög hastighet som lämnar munstycket skapar ett tryckområde som hjälper till att avleda sprittpartiklar uppåt. Men eftersom gasflödet är mer divergerande är denna skyddsskärm mindre fokuserad jämfört med en dubbel-lagersmunstycke.

Skärkantskontroll: Gasflödet påverkar skärkanten genom att kyla den och påverka smältans dynamik. Det ger vanligtvis en bra, funktionell skärning. Men på grund av större gasdiffusion är det mer utmanande att upprätthålla ett helt konsekvent, högtrycksmiljö i botten av en djup skäreggen (i tjocka material) eller uppnå en oxidationfri yta på rostfritt stål.

Bäst lämpad för: Denna munstycke är det ekonomiska och robusta valet för sygasskärning av kolstål (särskilt ovan 3 mm där slaggvolymen är hög) och för komprimerad luftskärning av icke-metaller eller tunna dekorativa metaller. Den presterar utmärkt i tillämpningar där skärhastighet och driftskostnad prioriteras framför en helt jämn, oxidationfri kant.

2. Dubbellagrad högprecisionsmunstycke: Kvalitetens väktare

Dubbel-lagersmunstycket är en ingenjörlösning för precision, med en koaxial dubbelkanalsdesign. Den inre kanalen levererar det primära högtrycksskärningsgasen (t.ex. högpuritet kväve), medan den yttre kanalen avger en sekundär skyddsgas (ofta luft eller kväve) vid lägre tryck.

Slaggavlägsning & kantkvalitet: Nyckeln här är "gardsdraperie"-effekten. Den yttre gasringen fungerar som ett skal, kollegerar och fokuserar den inre höghastighetsskärningsgasen till en mer sammanhängande, längre och stabil stråle. Detta ger ett beständigt högt dynamiskt tryck till skurens botten, vilket resulterar i överlägsen slaggexpulsion – särskilt för den sega smältan i rostfritt stål eller aluminium – och möjliggör en ren, slaggfri och ofta ljus (oxidfri) skärkant med utmärkt vertikalitet.

Linsbeskydd: Här visar den dubbellagriga konstruktionen sin styrka. Den yttre gastärtskulan bildar en stabil, koncentrisk barriär som aktivt isolerar linsen från sprak och plasmastrålar. Det minskar mängden föroreningar som når skyddsfönstret avsevärt, vilket förlänger linsens livslängd flera gånger jämfört med enkel-lagriga munstycken. Detta är kritiskt vid skärning av starkt reflekterande material (som koppar eller mässing) där intensiv reflex kan skada komponenter.

Processstabilitet: Skyddsgasen bidrar också till att stabilisera skärprocessen genom att isolera munstyckespetsen från extrem värmeretur från skärnittet, vilket förhindrar tidig upphettning och slitage.

Oundgänglig för: Denna dysa är avgörande för kvävebaserad blankytskärning av rostfritt stål och aluminiumlegeringar, där det är nödvändigt att upprätthålla en inert, högtrycksgas i skärspalten. Det är också det starkt rekommenderade valet vid skärning av mycket reflekterande material samt för alla tillämpningar som kräver högsta möjliga grad av ytsmoohtet, vinkelrät skärning och konsekvens.

Två avgörande parametrar för dysval

Parameter ett: Kaliber —Större är inte bättre; matchning är nyckeln .

Val av orifice är en balans mellan gasdynamik och materialtermodynamik. En vanlig missuppfattning är att en stor diameter kan "hantera allt." I verkligheten leder användning av en Φ3,0 mm-dysa för att skära 1 mm tunt plåtmaterial till allvarligt otillräcklig gasströmningshastighet, vilket resulterar i breda skärspalter och överhettning/ deformation av plåten.

Avstånd till arbetsstycket – Den dynamiska "livslinjen" .

Munstyckets avstånd till arbetsstycket (H) är en av de vanligast justerade processparametrarna, vilket direkt påverkar gastrycket på materialytan och skärningens stabilitet. Men detta är bara utgångspunkten. Dynamisk justering krävs under faktisk skärning: öka avståndet lämpligen vid skärning av tjocka plåtar för att ge utrymme för slaggutkastning; minska avståndet (ned till 0,5*D) vid blankytskärning av rostfritt stål för att bibehålla högtrycksgasskyddet i skurens spricka.

Val baserat på din skäruppgift

Scenario ett: Syreskärning av kolstål – Söker yttersta effektivitet Raysoar HHS HHB-serien

Hög effekt, hög hastighet, blankytskärning, för att uppnå full effekt och ultra ljus yta skärning av kolstål med syre . HHB serien är lämplig för 6-8 kW fiberlaser-skärning (Raysoar P/N LHAN02).

HHS serien är mer lämplig för 12-15 kW fiberlaser-skärning (Raysoar P/N LXLN02/08 LHAN08).

ST serien är lämplig för >20 kW fiberlaser-skärningsmaskin (Raysoar P/N LHAN07)

I detta scenario är den kostnadseffektiva enkelskiktsmunstycket det första valet. För stabil skärning av medeltjocka plåtar (8–30 mm), om du vill ytterligare optimera skärningsytan och minska slagg, överväg en procesuppgradering: antagandet av en Raysoar blandgasgenerator (t.ex. kväve-syreblandning). Blandgas optimerar förbränningsreaktionen, vilket potentiellt kan förbättra kvaliteten samtidigt som totala kostnader balanseras genom finjustering av parametrar. Under drift är observation av gnisternas riktning en enkel och effektiv diagnostik – idealiskt bör gnisterna spruta vertikalt nedåt.

Scenario två: Skärning av rostfritt stål med kväve för blank yta – eftersträvar perfekt kvalitet.  

Förbrukning  Serier Hög hastighet och ekonomisk skärning genom dubbla luftkanaler för att uppnå snabb, stabil och ekonomisk skärning av rostfritt stål med kväve. (Raysoar P/N LHGN02)

Detta är det mest krävande scenariot när det gäller processkrav. Först är en dubbelskiktad dysa obligatorisk, eftersom den utgör den fysikaliska grunden för att uppnå en oxidationsfri, blank yta. För det andra är gaskällans stabilitet och renhet livsnerven; renhet under 99,99 % eller alltför stora trycksvängningar leder direkt till att skärningen mörknar. Raysoars högrena kvävegenerator tillhandahåller en kontinuerlig, stabil gasström och utgör grundvalen för att säkerställa konsekvent kvalitet över tusentals skärningar. I detta scenario bör avståndet mellan dysan och materialet vara lägre snarare än högre, och skärmaskinen måste ha god följegenskap.

Scenario tre: Skärning med komprimerad luft – Kontroll av totala kostnader  

BST Serier Enkel-lagers snabb och ekonomisk skärning möjliggör höghastighets-, stabil och ekonomisk skärning av rostfritt stål och aluminiumlegering med kväve. (Raysoar P/N LCTN03)

För skärning av icke-metalliska material eller dekorativa tunnmetaller är en enkel-lagers standardmunstycke med komprimerad luft en kostnadseffektiv lösning. Det största risken kommer dock från vatten och olja i obehandlad komprimerad luft, vilket kan förorena linser, förändra skäregenskaper och skada munstycket. Därför är investering i ett professionellt laser-skärningsdedikerat luftkompressionssystem (till exempel Raysoar Pure Air Cutting integrerad lösning) för att säkerställa torr och ren luft en nödvändig investering för att undvika större förluster.

Scenarie Fyra :Kolstål Blandning -gas Skärning — Strävar efter yttersta effektivitet och kvalitet  

BST Serier Enkel-lagers snabb och ekonomisk skärning möjliggör höghastighets-, stabil och ekonomisk skärning av rostfritt stål och aluminiumlegering med kväve. (Raysoar P/N LCTN03)

När man väljer dysor för blandgasskärning är huvudsyftet att förbättra koncentrationen av gasflödet, öka skärhastigheten och kvaliteten på skärningsytan samt minska adhesionen mellan dysan och slagg, vilket förlänger livslängden. Raysoar HCP (hårdkrombelagda) dysor rekommenderas.

Företräde bör ges åt valet av Laval-dysor för att öka luftflödeshastigheten; anti-klibbiga belagda dysor.

Användning, underhåll och felsökning

Treminuters daglig underhållslista

Konsekvent enkelt underhåll kan i hög grad förlänga dysornas livslängd och säkerställa stabil skärning:

1. Visuell och taktil kontroll före skift: Kontrollera om dysöppningen är rund och slät; känna efter spår av burrar eller skador.

2. Veckovis djuprengöring: Använd alltid en specialgjord rengöringsnål i mässing för försiktig rengöring. Undvik absolut att använda hårda föremål som järntråd eller stålnålar som kan repa innerväggen.

3. Koncentricitetskalibrering: Använd ett centreringsverktyg för att kalibrera koncentriciteten mellan laserstrålen och munstycket. Detta är grundläggande för att säkerställa enhetlig skärning.

Precis felsökningsguide för vanliga problem

När du stöter på problem med skärkvalitet, följ denna logik för felsökning:

Rough Cut Surface with Diagonal Stripes: Först, kontrollera om munstyckes öppning är sliten till en oval form eller har defekter – detta är den vanligaste orsaken. Därefter ska du verifiera att avståndet mellan munstycke och material är lämpligt och bekräfta koncentriciteten. Om problemet kvarstår, spåra tillbaka till gaskällan och kontrollera stabiliteten i gasrenhet och tryck.

Allvarlig bottenbrasa: Först, bekräfta om manometeravläsningen uppfyller processkraven och kontrollera om det finns luftläckage i gasledningen. Därefter, utvärdera om den aktuella dysans öppningsdiameter är för liten för materialtjockleken och prova att öka med en storlek. Slutligen, överväg om problemet beror på obalanserad energiinmatning på grund av alltför låg hastighet eller otillräcklig effekt, baserat på skärstatus.

Onormal därsning av dysa: Om du skär starkt reflekterande material, kontrollera först om en envävdysa har använts felaktigt. Kontrollera sedan om strålcentrum är kraftigt förskjutet och kalibrera om skärhuvudet. Vid syreskärning, undersök även om syrens renhet är för låg, eftersom ofullständig förbränning orsakar att värme reflekteras uppåt och därmed förtär dysan.

Precis val, omedelbara resultat

I princip, att välja den idealiska laserskärdysa är en systematisk process för att matcha det mest exakta "pneumatiska gränssnittet" till din unika kombination av material, assistansgas och laserstyrka. Framgång beror på en tydlig, trestegs vallogik som behandlar de centrala variablerna:

Typ: Den grundläggande beslutet. Ditt första och viktigaste val är mellan en enfalts och en dubbel falts dysa. Detta beslut styrs av ditt material och kvalitetsmål.

Välj en enfalts dysa för kostnadseffektiv, höghastighetsbearbetning av kolstål med syre, eller för icke-metaller med luft, där maximal skärhastighet är prioriterad.

En dubbel falts dysa är obligatorisk för att uppnå oxidationsfria, ljusa snitt i rostfritt stål eller aluminium med kväve, och är nödvändig för säker och effektiv bearbetning av starkt reflekterande metaller som koppar. Den är grunden för precision och linsbeskydd.

Kaliber : Nyckeln till energikoncentration. Kalibern styr gasflödets hastighet och volym, vilket direkt påverkar skärningens energitäthet och slaggavlägsningsförmåga.

Små kalibrar (t.ex. Φ1,0–1,5 mm) koncentrerar energi för rena, smala skär i tunna plåtar (<3 mm).

Medelstora kalibrar (t.ex. Φ2,0–2,5 mm) ger den bästa balansen för stabila, högkvalitativa skärningar i medelstora tjocklekar (3–10 mm).

Stora kalibrar (t.ex. Φ3,0–4,0 mm) tillhandahåller det stora gasflödet som krävs för att kraftfullt blåsa ut slagg från tjocka plåtar (>10 mm).

Avstånd till arbetsstycket: Den dynamiska finjusteringen. Detta är inte en inställning som kan lämnas utan uppsikt. Avståndet mellan dysan och arbetsstycket måste aktivt övervakas för att bibehålla optimalt gastryck vid skärpunkten.

Det kräver dynamisk justering beroende på materialtjocklek och skärningsfas – börja högre för säkerhet, optimera till lägre för kvalitet under skärningen och anpassa för olika material.

Precis kontroll här är vad som förvandlar en bra skärning till en perfekt, vilket säkerställer rena kanter och förhindrar att dysan slår emot.

Genom att behärska dessa tre pelare – typ, diameter och höjd – får du möjlighet att systematiskt lösa problem med skärkvalitet och låsa upp din maskins fulla potential.

Samarbeta med Raysoar: Från noggrann val till garanterad prestanda

Att välja en laserskärdysa handlar i grunden om att hitta det mest lämpliga "pneumatiska gränssnittet" för ditt material, gas och kraftsystem. En tydlig urvalsmetodik är avgörande: först bestämmer du om det ska vara enkel- eller dubbelskiktad typ baserat på materialens egenskaper och kvalitetskrav; därefter väljer du den optimala dysdiametern utifrån materialtjocklek och skärmål; slutligen finjusterar du avståndet till arbetsstycket under dynamiskt skärning för att hitta balansen mellan stabilitet och effektivitet.

Shanghai Raysoar Electromechanical Equipment Co., Ltd. (Raysoar) förstår djupt att exceptionella skärresultat härstammar från den synergistiska stabiliteten i hela processkedjan, från gaskällan till munstycket. Vi erbjuder inte bara högkvalitativa munstycksprodukter utan ger även professionell support som omfattar stabila gaskällslösningar (högren kväve, blandgaser, torr ren luft) och on-site processoptimering, vilket säkerställer att din utrustnings "sista millimeter" alltid presterar på toppnivå.

Låt vår expertis skydda perfektionen i denna "sista millimeter" åt dig.
Besök https://www.raysoarlaser.com/för att få en specialanpassad processdiagnos och optimeringsplan.