Повысьте качество лазерной резки нержавеющей стали

Лазер создается путем смешивания высокочистого гелия, CO2 и высокочистого азота в газосмесительном блоке. Лазерный генератор генерирует лазер, а для обработки объекта добавляется режущий газ, такой как N2 или O2. Энергия лазера высококонцентрирована и может мгновенно расплавить и газифицировать материал.

Этот метод эффективно решает проблемы обработки твердых, хрупких и тугоплавких материалов, обеспечивая высокую скорость, точность и минимальную деформацию. Он идеально подходит для обработки прецизионных деталей и микрокомпонентов.

Несколько факторов могут повлиять на качество лазерная резкавключая скорость резки, положение фокуса, давление вспомогательного газа, выходную мощность лазера и другие параметры процесса. Другие факторы, такие как путь внешнего света, характеристики заготовки (отражательная способность и состояние поверхности материала), резак, сопло и пластина зажим также может повлиять на качество резки.

Эти факторы особенно важны при обработке листов из нержавеющей стали, что приводит к таким проблемам, как крупные наросты и заусенцы на обратной стороне заготовки, плохой округлость когда диаметр отверстия в 1-1,5 раза больше толщины листа, и прямые линии, которые не являются прямыми на углах. Эти проблемы по-прежнему актуальны для индустрии листового металла. лазерная обработка.

Рис. 1 Принцип плавления лазерная резка

1. Вспомогательный газ
2. Насадка
3. Высота сопла
4. Скорость резки
5. Расплав
6. Шлак
7. Шероховатость резания
8. Зона термического воздействия
9. Ширина щели

Проблема накопления опухоли

Мы провели повторные испытания и выяснили, что подставка для резки, которой оснащен станок лазерной резки, не подходит для обработки листовой металл.

Основными причинами являются:

(1) Если угол R велик, то между верхней частью опоры и обрабатываемой пластиной будет большая площадь контакта, что приведет к большей вероятности отражения брызг, если лазерный луч будет просто резать верхнюю часть опоры. С другой стороны, если угол R мал, вероятность отражения брызг будет низкой при обработке тонких пластин.

(2) Если расстояние небольшое и наклон низкий, пространство, доступное для лазерного луча, чтобы проникнуть дальше, ограничено. Чем меньше пространство для отражения, тем больше сила отражения, что приводит к более прочному прилипанию режущей опухоли к противоположной стороне пластины.

Рис. 2 Улучшенная поддержка

Исходя из вышеизложенных соображений, мы усовершенствовали опору для резки, которой оснащен станок:

(1) Уменьшение угла R и увеличение расстояния от вершины опоры до базовой поверхности, а также увеличение уклона. Это значительно уменьшает количество брызг и опухолей на обратной стороне заготовки, позволяя опухоли легко отпадать при легком прикосновении инструмента.

(2) В процессе резки было обнаружено, что нанесение масла на поверхность пластины уменьшает прилипание брызг при резке. Масло образует защитную пленку на поверхности пластины, что затрудняет прилипание брызг к пластине.

Кроме того, масляная пленка более эффективно направляет лазерный луч, особенно при обработке пластин с очень гладкой поверхностью, таких как зеркальная нержавеющая сталь. Это объясняется тем, что масляная пленка легче поглощает лазерный луч по сравнению с гладкой поверхностью пластины, что облегчает проникновение луча и его позиционирование.

Поэтому мы начали равномерно покрывать переднюю и заднюю стороны листа маслом для прокатки металла, которое имеет высокую температуру воспламенения. Это привело к значительному снижению количества брызг и скоплений опухоли на обрабатываемой заготовке, особенно на обратной стороне, что намного лучше, чем раньше.

(3) После многократных корректировок положения фокуса в параметрах резки специалисты обнаружили, что наилучшее положение фокуса лазера для резки пластины составляет чуть меньше 1/2 толщины пластины.

Однако при деформации пластины или чрезмерном воздух для резки давление, качество резки становится нестабильным, когда тонкая пластина слегка вибрирует или на нее локально воздействует высокое давление газа.

Но когда фокус настраивается примерно на 2/3 толщины пластины (исправляя отклонение фокуса, вызванное деформацией или вибрацией), это позволяет эффективно избежать образования мелких заусенцев при тех же условиях работы пластины и давления воздуха.

В результате качество резки заготовок значительно улучшилось.

Проблема округлости малых отверстий

При использовании станка лазерной резки бывает непросто получить высококачественные отверстия, толщина которых превышает толщину листа в 1-1,5 раза, особенно это касается круглых отверстий.

Сайт процесс лазерной резки включает в себя перфорацию, ввод и резку, что требует изменения промежуточных параметров. Это приводит к задержке во времени при переходе, в результате чего круглые отверстия на готовом изделии искажаются.

Чтобы решить эту проблему, мы оптимизировали время перфорации и ввода, чтобы оно лучше согласовывалось с процессом резки. Это устраняет заметное изменение параметров и приводит к более качественному результату.

Проблема прямолинейности углов

В лазерной обработке несколько ключевых параметров (таких как коэффициент ускорения, ускорение, коэффициент замедления, замедление и время пребывания в углу) играют решающую роль при обработке тонколистовых заготовок, которые находятся за пределами обычного диапазона регулировки.

В процессе обработки тонколистовых заготовок с сложные формыЧасто встречаются повороты. Лазерный луч должен замедляться на каждом повороте, а затем снова ускоряться. Эти параметры определяют время паузы лазерного луча в каждой точке.

(1) Если значение ускорения слишком велико, а значение замедления слишком мало, лазерный луч может плохо проникать в пластину по углам, что приведет к плохому проникновению и увеличению количества брака.

(2) Если значение ускорения слишком мало, а значение замедления слишком велико, лазерный луч будет проникать в пластину по углам, но низкое значение ускорения заставляет лазерный луч слишком долго задерживаться в точке обмена ускорением и замедлением, в результате чего пластина постоянно плавится и испаряется под воздействием непрерывного лазерного луча, что приводит к образованию непрямой линии по углам. (Другие традиционные факторы, влияющие на качество резки, такие как мощность лазера, давление газа и фиксация заготовки здесь не рассматриваются).

(3) При обработке тонколистовых заготовок рекомендуется максимально снизить мощность резки без ухудшения качества резки, чтобы на поверхности заготовки не было явного различия цвета или подгорания.

(4) Давление газа для резки должно быть минимальным, что может значительно уменьшить локальные микро дрожания пластины под сильным давлением воздуха.

Исходя из приведенного выше анализа, какие значения должны быть установлены для соответствующих ускорений и замедлений? Существует ли пропорциональная зависимость между ними, которой следует придерживаться?

Чтобы определить оптимальные значения, специалисты постоянно регулируют ускорение и замедление, отмечают каждый отрезанный кусок и записывают параметры регулировки. Путем многократного сравнения образцов и тщательного изучения изменений параметров было установлено, что при резке нержавеющей стали в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм подходящее значение ускорения составляет от 0,7 до 1,4g, а значение замедления - от 0,3 до 0,6g. Существует общее правило, согласно которому значение ускорения примерно в два раза больше значения замедления.

Это правило также применимо к холоднокатаные листы с аналогичной толщиной, но для алюминиевых плит с аналогичной толщиной значения должны быть скорректированы соответствующим образом.

Заключение

Благодаря успешному устранению факторов, влияющих на качество резки, качество листовой продукции из нержавеющей стали, обрабатываемой нами, значительно улучшилось с точки зрения уменьшения опухолей при резке и повышения точности резки.

Современным техническим работникам важно стремиться к обучению, смело искать новые решения и придерживаться принципа "совершенство в производстве". Такой подход обеспечивает выпуск высококачественной продукции и успех в условиях жесткой экономической конкуренции.