Загрязнение и решения для линз головки для резки волоконным лазером

1. Введение в режущую головку

В настоящее время на рынке используются режущие головки для волоконный лазер К станкам для резки относятся, прежде всего, серии LightCutter (рис. 1) и ProCutter (рис. 2) немецкой компании PRECITEC.

Рисунок 1 Режущая головка Lightcutter
Рисунок 2 Режущая головка Procutter

Эти две серии режущих головок подходят для мощность лазера в следующих диапазонах: LightCutter≤2500 Вт, ProCutter≤6000 Вт.

2. Анализ процесса загрязнения режущей головки

Как показано на рисунке 3, оптические компоненты внутри режущей головки состоят из 2 коллимирующих зеркал, 3 фокусирующих зеркал и 4 защитных зеркал. Загрязнение этих линз напрямую влияет на процесс резания станка.

На основании длительных технологических испытаний и обширного анализа использования клиентами были выявлены следующие основные факторы, вызывающие загрязнение режущей головки:

①Неправильный метод установки оптоволоконной головки.

② Плохое уплотнение режущей головки.

③Неправильный метод замены защитных зеркал.

④ Необоснованные сроки контроля обработки.

⑤ Ненаучные данные о процессе резки.

⑥ Использование некачественных уязвимых деталей для режущей головки (защитные зеркала, кольцевые уплотнения и т.д.).

⑦Неправильная эксплуатация и использование конечным потребителем.

⑧ Неправильный метод обслуживания и ремонта режущей головки.

Рисунок 3. Состав компонентов режущей головки
  • 1. Оптоволоконный разъем
  • 2. Коллиматорный модуль, содержащий два коллиматорных зеркала
  • 3. Фокусировочный модуль, содержащий два фокусировочных зеркала
  • 4. Защитная оконная коробка
  • 5. Датчик
  • 6. Керамическая стопорная гайка
  • 7. Керамическое кольцо
  • 8. Сопло
  • 9. Разъем коаксиального кабеля (разъем кабеля приемопередатчика)

Похожие статьи: Черные пятна на линзах для лазерной резки/сварки: Причины и решения

3. Исследование по предотвращению загрязнения окружающей среды с помощью режущей головки

Хотя добиться абсолютной чистоты режущих головок от загрязнений довольно сложно, существуют методы, позволяющие продлить время между загрязнениями и уменьшить их интенсивность. Это поможет увеличить срок службы режущей головки и снизить затраты на обслуживание и ремонт.

Для устранения перечисленных выше факторов, способствующих загрязнению режущей головки, могут быть приняты следующие меры:

3.1 Совершенствование метода установки оптоволоконных головок

Метод установки можно усовершенствовать, обеспечив горизонтальную установку оптоволоконной головки в режущую головку и ее надежную фиксацию.

В процессе установки важно поддерживать чистоту окружающей среды, поэтому, если в окружающем пространстве имеется значительное количество взвешенных частиц (пыли), рекомендуется выполнять эту задачу до 6:00 утра, т.е. до начала рабочей смены.

3.2 Повышение эффективности уплотнения режущей головки

При современном уровне механического производства, даже при использовании самых передовых немецких технологий, невозможно добиться абсолютной герметичности для лазерная резка головки. При последующем использовании неизбежно попадание пыли и загрязнение линз.

Основной причиной этой проблемы является повышение температуры режущей головки в процессе резки (нормальная резка может быть достигнута, когда температура режущей головки составляет <55°C).

Это приводит к повышению внутреннего давления, в результате чего некоторые газы выходят из режущей головки в окружающую среду.

Когда режущая головка прекращает работу (после рабочей смены), внутренняя температура снижается до температуры окружающей среды, в результате чего внутреннее давление становится ниже, чем давление окружающей среды.

Загрязненные пылью газы из окружающей среды будут втягиваться в режущую головку до тех пор, пока внутреннее и внешнее давление не достигнут равновесия, тем самым загрязняя режущую головку.

Для решения этой проблемы используется метод поддержания положительного давления (выше, чем давление окружающей среды) внутри режущей головки, чтобы изолировать попадание запыленных газов из окружающей среды.

Для улучшения ситуации можно использовать следующие методы:

① Постоянно подавайте чистый, сухой и безмасляный газ в режущую головку. (Рекомендуется азот под давлением 0,15 бар ≤ P < 0,3 бар).

② Установите дыхательную систему для поддержания положительного давления внутри режущей головки в любое время.

3.3 Правильная замена защитной линзы

При замене защитной линзы необходимо делать это быстро. Одновременно со снятием коробки с окном защитной линзы (рис. 3) немедленно заклейте окно на режущей головке клейкой лентой (заклейте монтажное отверстие коробки с окном защитной линзы).

Кроме того, следите за тем, чтобы на защитную линзу не попадали грязные предметы, а операторы должны воздерживаться от разговора (чтобы на защитную линзу не попала слюна).

3.4 Рациональное проектирование времени управления станком

Скорость распространения света выше, чем скорость передачи газа. При резке или проколе может возникнуть задержка газа для резки, в результате чего лазер начинает обработку до того, как газ для резки достигнет необходимого давления или скорости потока, что приводит к загрязнению защитной линзы.

Можно применить следующие методы улучшения:

1. Изменение времени излучения лазера и выпуска газа (режущего газа) путем подачи команды на выпуск газа, ожидания определенного периода (ожидания газа), излучения лазера, а затем обработки.

2. Поддерживайте определенное давление воздуха (защитного газа) в течение всего процесса обработки.

Последовательность обработки должна быть следующей: проинструктировать о выпуске защитного газа, предварительно обработать листовой металл (считывание данных обработки и определение происхождения), дать команду на выпуск пробивающего газа, дать команду на выпуск пробивающего лазера, дать команду на выпуск режущего газа, дать команду на выпуск режущего лазера (контур резки), завершить контурную резку, быстро перейти к следующему контуру, дать команду на выпуск пробивного газа, дать команду на выпуск пробивного лазера, дать команду на выпуск режущего газа, дать команду на выпуск режущего лазера (контур резки), завершить контурную резку, повторить цикл, завершить процесс резки, выключить защитный газ и завершить программу.

3.5 Данные процесса рациональной резки

Использование рациональных данных о процессе резки позволяет предотвратить появление загрязнений в режущей головке в результате нештатного резания.

3.6 Использование квалифицированных расходных материалов

Использование квалифицированных расходных материалов, таких как защитные линзы и уплотнительные кольца, способствует герметизации режущей головки.

3.7 Правильные рабочие процедуры

Следуйте инструкциям, предоставленным поставщиком оборудования, чтобы правильно эксплуатировать и использовать станок.

3.8 Надлежащие методы технического обслуживания

Убедитесь, что режущая головка чистая и сухая, и проводите ежедневную очистку.

4. Заключение

Благодаря применению вышеупомянутых методов предотвращения загрязнения, загрязнение оптических линз внутри головки для резки волокна значительно улучшается.

Практическое применение показало, что при регулярном обслуживании и внимательном отношении к деталям можно избежать частых отказов при резке деталей, что продлевает срок службы линз и повышает эффективность производства оборудования.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.