M\u00f6glicherweise haben Sie an Ihrem normalen Arbeitstag in der Werkstatt miterlebt, wie ein Bediener die Bleche der geschnittenen Teile entl\u00e4dt. Anschlie\u00dfend werden die geschnittenen St\u00fccke aus dem Nest geholt, um saubere Kanten freizulegen, und hier sind die Bleche f\u00fcr den n\u00e4chsten Arbeitsgang bereit. Sieht es ideal aus?<\/p>\n
Ganz richtig, aber manchmal bleiben Grate auf der Oberfl\u00e4che zur\u00fcck. Solche Fehler bleiben bestehen, ihre Intensit\u00e4t kann von geringf\u00fcgig bis gro\u00df variieren, aber ein Bediener kann solche Grate reduzieren oder vermeiden, indem er die Schnittparameter richtig einstellt. Um perfekte Einstellungen zu finden, m\u00fcssen Bediener den Prozess kennen, bei dem das Laserschneidstrahl-Hilfsgas und das Werkst\u00fcck angepasst werden, um die perfekten Schnittkanten zu erzeugen.<\/p>\n
Es ist, als w\u00fcrde man das Geheimnis des gratfreien Laserschneidens l\u00fcften. 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.<\/p>\n
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 Qualit\u00e4t, einem bestimmten Standard und einer bestimmten Dicke bestehen.<\/p>\n
Um die tats\u00e4chliche Fokusposition auf dem Werkst\u00fcck f\u00fcr jede Linse anzupassen, \u00fcberpr\u00fcfen moderne Systeme, automatisierte Maschinen und Techniker in der Regel eine Vielzahl von Parametern, darunter das Strahlf\u00fchrungssystem, die Strahlausrichtung, die Zentrierung der D\u00fcse sowie die pr\u00e4zise Fokussierung der Position und Kalibrierung D\u00fcse.<\/p>\n
Unter bestimmten Umst\u00e4nden kann es zu einer \u00dcbersp\u00fclung kommen, wenn der Fokusfleck zu hoch im Schnitt eingestellt ist und stachelige Schlacken hinterlassen k\u00f6nnen, w\u00e4hrend ein zu niedriger Schnitt die Schnittgeschwindigkeit verringern und Perlen hinterlassen kann.<\/p>\n
Zu den verbleibenden Parametern geh\u00f6ren der Gasdruck, die befohlene Laserleistungsfrequenz, der D\u00fcsenabstand und die Schnittfrequenz.<\/p>\n
In modernen Systemen werden maximale Parameter automatisiert, einschlie\u00dflich der \u00c4nderung der D\u00fcse auf einen gr\u00f6\u00dferen 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 f\u00fcr notwendig halten, um die Aufgabe abzuschlie\u00dfen, und dabei vergessen, die Parameter in die richtige Richtung anzupassen.<\/p>\n
Wenn ein Bediener einen Grat an der Unterseite des Edelstahlteils bemerkt, verlangsamt der Bediener zun\u00e4chst 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 gr\u00f6\u00dferen Grat fest. Hier h\u00e4ngt die Entstehung eines Grats also davon ab, wie Strahl, Gas und Material interagieren.<\/p>\n
Beginnen wir mit den Grundlagen:<\/p>\n
Die aus dem Laserstrahl austretende intensive Energie bringt das Metall \u00fcber seinen Schmelzpunkt und dadurch \u00fcberschreitet 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, h\u00e4ngt der Schneidvorgang vollst\u00e4ndig von der Energie des Strahls zum Schmelzen des Metalls ab. Wenn jedoch Sauerstoff-Hilfsgas zum Schneiden des Kohlenstoffstahls verwendet wird, scheint es, dass hei\u00dfes Metall mit Sauerstoffgas interagiert, was eine exotherme Reaktion erzeugt und W\u00e4rme hinzuf\u00fcgt.<\/p>\n
In beiden F\u00e4llen entstehen Grate durch geschmolzenes Metall, das erstarrt, bevor es entfernt werden kann. Dieses feste Material wird am unteren Ende der Schnittfuge h\u00e4rter und bildet einen Grat.<\/p>\n
Insbesondere wenn es um Stickstoffunterst\u00fctzungsgas geht, sollte der Betreiber idealerweise die Effizienz, Qualit\u00e4t 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 ber\u00fccksichtigende Schnittparameter die Minimierung des D\u00fcsendurchmessers. Das bedeutet, dass Sie den kleinsten D\u00fcsendurchmesser w\u00e4hlen m\u00fcssen, um die gew\u00fcnschte Leistungsqualit\u00e4t zu erreichen.<\/p>\n
Es ist zu beachten, dass bei der Unterst\u00fctzung des Gasflusses die Gr\u00f6\u00dfe und der Durchmesser der D\u00fcse einen gro\u00dfen Unterschied machen. Wenn der D\u00fcsendurchmesser um den Faktor 2 vergr\u00f6\u00dfert wird, erh\u00f6ht sich die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit des Gases um den Faktor 4.<\/p>\n
Wenn Sie sich f\u00fcr den kleinsten D\u00fcsendurchmesser entscheiden, k\u00f6nnen Sie ganz einfach den Mindestdruck bestimmen, der erforderlich ist, um eine gute Qualit\u00e4t des Laserschneidens ohne Grate zu erzielen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Sie Ihre Durchflussrate bei guter Trennung des geschmolzenen Metalls proportional erh\u00f6hen, ohne den Druck zu erh\u00f6hen.<\/p>\n
Die Logik, die wir zuvor gelernt haben, basierte auf immer kleiner werdendem Gasdruck und kleinerer D\u00fcse und l\u00e4sst sich nicht auf die Schnittgeschwindigkeit umsetzen. Wenn der Bediener also die Schnittgeschwindigkeit verlangsamt, wird am Ende mehr W\u00e4rme in die Schnittfuge eingespeist, als erforderlich ist. Gleichzeitig steigt auch die Temperatur und f\u00fchrt zu Verdampfung, die den Gasfluss st\u00f6rt. Als Folge dieser St\u00f6rung entstehen mehr Grate und hier verschlechtert der Bediener die Qualit\u00e4t, anstatt sie zu verbessern.<\/p>\n
Tats\u00e4chlich kann der Bediener jedoch das Material vor Graten sch\u00fctzen, indem er die Schnittgeschwindigkeit gezielt erh\u00f6ht. Diese Erh\u00f6hung der Geschwindigkeit w\u00fcrde die W\u00e4rme und die Ablation minimieren und gleichzeitig die Gasstr\u00f6mungsdynamik wieder in den richtigen Zustand versetzen.<\/p>\n
Beim \u00dcbergang zum Sauerstoffschneiden sollte die exotherme Reaktion genau ber\u00fccksichtigt werden, da hier der Reinheitsgrad des Sauerstoffs eine entscheidende Rolle spielt. Es ist zu beobachten, dass das Sauerstoffschneiden von der h\u00f6heren Reinheit des Sauerstoffgases stark profitiert. Wir k\u00f6nnen die Schnittgeschwindigkeit um 30 bis 40 Prozent steigern, w\u00e4hrend wir mit 99,95 Prozent globaler Sauerstoffreinheit produzieren.<\/p>\n
Es ist unbedingt erforderlich, alle eingestellten Parameter zu \u00fcberpr\u00fcfen, um eine saubere Schnittkante zu erzielen und Grate im Metallblech zu vermeiden. Es h\u00e4ngt stark von der Gasdynamik und den Laserstrahlparametern ab.<\/p>\n
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.<\/p>\n