Möglicherweise haben Sie an Ihrem normalen Arbeitstag in der Werkstatt miterlebt, wie ein Bediener die Bleche der geschnittenen Teile entlädt.
Möglicherweise haben Sie an Ihrem normalen Arbeitstag in der Werkstatt miterlebt, wie ein Bediener die Bleche der geschnittenen Teile entlädt. Anschließend werden die geschnittenen Stücke aus dem Nest geholt, um saubere Kanten freizulegen, und hier sind die Bleche für den nächsten Arbeitsgang bereit. Sieht es ideal aus?
Ganz richtig, aber manchmal bleiben Grate auf der Oberfläche zurück. Solche Fehler bleiben bestehen, ihre Intensität kann von geringfügig bis groß variieren, aber ein Bediener kann solche Grate reduzieren oder vermeiden, indem er die Schnittparameter richtig einstellt. Um perfekte Einstellungen zu finden, müssen Bediener den Prozess kennen, bei dem das Laserschneidstrahl-Hilfsgas und das Werkstück angepasst werden, um die perfekten Schnittkanten zu erzeugen.
Es ist, als würde man das Geheimnis des gratfreien Laserschneidens lüften. Aber ist es eine Art Magie? Vielleicht nicht. Stattdessen gibt es Strategien, die sich auf eine einzige Komponente des Laserschneidens konzentrieren. Diese Elemente unterliegen der Kontrolle des Betreibers.
- Lassen Sie uns sehen, welche Parameter geändert werden müssen
Im Allgemeinen steuert die moderne Maschine die Laserstrahlelemente wie Strahlprofil und Strahlleistung (maximal). Der verwendete Strahlfokus sollte basierend auf dem optischen Fokus aus einer bestimmten Qualität, einem bestimmten Standard und einer bestimmten Dicke bestehen.
Um die tatsächliche Fokusposition auf dem Werkstück für jede Linse anzupassen, überprüfen moderne Systeme, automatisierte Maschinen und Techniker in der Regel eine Vielzahl von Parametern, darunter das Strahlführungssystem, die Strahlausrichtung, die Zentrierung der Düse sowie die präzise Fokussierung der Position und Kalibrierung Düse.
Unter bestimmten Umständen kann es zu einer Überspülung kommen, wenn der Fokusfleck zu hoch im Schnitt eingestellt ist und stachelige Schlacken hinterlassen können, während ein zu niedriger Schnitt die Schnittgeschwindigkeit verringern und Perlen hinterlassen kann.
Zu den verbleibenden Parametern gehören der Gasdruck, die befohlene Laserleistungsfrequenz, der Düsenabstand und die Schnittfrequenz.
In modernen Systemen werden maximale Parameter automatisiert, einschließlich der Änderung der Düse auf einen größeren oder kleineren Durchmesser. Es bedeutet einfach, dass der Gasdruck, die Fokusposition und die Schnittgeschwindigkeit vom Bediener eingestellt werden, der an der Maschinenanlage steht. Es kommt vor, dass einige von ihnen alles tun, was sie für notwendig halten, um die Aufgabe abzuschließen, und dabei vergessen, die Parameter in die richtige Richtung anzupassen.
Wenn ein Bediener einen Grat an der Unterseite des Edelstahlteils bemerkt, verlangsamt der Bediener zunächst die Schnittgeschwindigkeit des Laserstrahls. Diese Reaktion ist berechtigt, da seiner Meinung nach die Schnittgeschwindigkeit zu hoch ist und daraus ein Problem entsteht. Nach einer Reduzierung des Gasdrucks stellt der Bediener jedoch in der Regel einen größeren Grat fest. Hier hängt die Entstehung eines Grats also davon ab, wie Strahl, Gas und Material interagieren.
- Wie entstehen Grate?
Beginnen wir mit den Grundlagen:
Die aus dem Laserstrahl austretende intensive Energie bringt das Metall über seinen Schmelzpunkt und dadurch überschreitet das Metall die Schmelztemperatur. Dabei wird durch eine starke Wirkung des Hilfsgases das Metall aus der Schnittfuge entfernt. Bei der Verwendung von Stickstoff, einem Inertgas, hängt der Schneidvorgang vollständig von der Energie des Strahls zum Schmelzen des Metalls ab. Wenn jedoch Sauerstoff-Hilfsgas zum Schneiden des Kohlenstoffstahls verwendet wird, scheint es, dass heißes Metall mit Sauerstoffgas interagiert, was eine exotherme Reaktion erzeugt und Wärme hinzufügt.
In beiden Fällen entstehen Grate durch geschmolzenes Metall, das erstarrt, bevor es entfernt werden kann. Dieses feste Material wird am unteren Ende der Schnittfuge härter und bildet einen Grat.
- Dynamik des Gases
Insbesondere wenn es um Stickstoffunterstützungsgas geht, sollte der Betreiber idealerweise die Effizienz, Qualität und Kosten entsprechend anpassen. Stickstoffhilfsgas kann bis zu 35 bis 50 Prozent der variablen Kosten ausmachen, daher ist es wichtig, den Gasverbrauch beim Laserschneiden zu kontrollieren. Daher ist der erste zu berücksichtigende Schnittparameter die Minimierung des Düsendurchmessers. Das bedeutet, dass Sie den kleinsten Düsendurchmesser wählen müssen, um die gewünschte Leistungsqualität zu erreichen.
Es ist zu beachten, dass bei der Unterstützung des Gasflusses die Größe und der Durchmesser der Düse einen großen Unterschied machen. Wenn der Düsendurchmesser um den Faktor 2 vergrößert wird, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des Gases um den Faktor 4.
Wenn Sie sich für den kleinsten Düsendurchmesser entscheiden, können Sie ganz einfach den Mindestdruck bestimmen, der erforderlich ist, um eine gute Qualität des Laserschneidens ohne Grate zu erzielen. Darüber hinaus können Sie Ihre Durchflussrate bei guter Trennung des geschmolzenen Metalls proportional erhöhen, ohne den Druck zu erhöhen.
- Aber es ist nicht immer notwendig, dass langsame Geschwindigkeit besser ist
Die Logik, die wir zuvor gelernt haben, basierte auf immer kleiner werdendem Gasdruck und kleinerer Düse und lässt sich nicht auf die Schnittgeschwindigkeit umsetzen. Wenn der Bediener also die Schnittgeschwindigkeit verlangsamt, wird am Ende mehr Wärme in die Schnittfuge eingespeist, als erforderlich ist. Gleichzeitig steigt auch die Temperatur und führt zu Verdampfung, die den Gasfluss stört. Als Folge dieser Störung entstehen mehr Grate und hier verschlechtert der Bediener die Qualität, anstatt sie zu verbessern.
Tatsächlich kann der Bediener jedoch das Material vor Graten schützen, indem er die Schnittgeschwindigkeit gezielt erhöht. Diese Erhöhung der Geschwindigkeit würde die Wärme und die Ablation minimieren und gleichzeitig die Gasströmungsdynamik wieder in den richtigen Zustand versetzen.
- Schneiden von Kohlenstoffstahl durch Sauerstoffunterstützung
Beim Übergang zum Sauerstoffschneiden sollte die exotherme Reaktion genau berücksichtigt werden, da hier der Reinheitsgrad des Sauerstoffs eine entscheidende Rolle spielt. Es ist zu beobachten, dass das Sauerstoffschneiden von der höheren Reinheit des Sauerstoffgases stark profitiert. Wir können die Schnittgeschwindigkeit um 30 bis 40 Prozent steigern, während wir mit 99,95 Prozent globaler Sauerstoffreinheit produzieren.
- Logische Wissenschaft
Es ist unbedingt erforderlich, alle eingestellten Parameter zu überprüfen, um eine saubere Schnittkante zu erzielen und Grate im Metallblech zu vermeiden. Es hängt stark von der Gasdynamik und den Laserstrahlparametern ab.
Daher kommt es beim gratfreien Laserschneiden darauf an, sicherzustellen, dass die Strahlparameter und die Gasdynamik proportional zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die richtige Menge an geschmolzenem Metall aus der Schnittfuge entweicht und das Hilfsgas gleichzeitig wirkt.
Author Bio
