Контроль качества лазерной резки и устранение неисправностей (Руководство пользователя)

При использовании станка для лазерной резки для обработки металлических материалов качество конечной лазерной резки является первой проблемой. Для производителей металла, если качество лазерной резки не может достичь их стандарта, это приведет к потере материала, снижению эффективности производства и увеличению производственных затрат. Людям, для которых лазерная резка является хобби или которые зарабатывают на жизнь лазерной резкой, также необходимо сосредоточиться на качестве лазерной резки, чтобы они могли производить хорошие продукты. Станки для лазерной резки играют отличную роль в металлообрабатывающей промышленности. Обладает высокой эффективностью резки и хорошей точностью резки. Пользователи должны овладеть базовыми навыками контроля качества лазерной резки и устранения неисправностей при лазерной резке, чтобы они действительно могли продемонстрировать отличные рабочие характеристики станка для лазерной резки.

В этой статье собрана вся информация о контроле качества лазерной резки и устранении неисправностей при лазерной резке. Надеемся, что это поможет пользователям плавно контролировать качество лазерной резки в реальных условиях и достичь высококачественных результатов лазерной резки.

Чтобы лучше понять, как станок для лазерной резки режет металл, мы можем посмотреть на это изображение, чтобы узнать принцип работы лазерной резки металла.

Процесс лазерной резки металла в основном включает следующие четыре этапа:

1. Источник лазера излучает лазерный луч высокой энергии. И лазерный луч отражается на отражающей линзе и фокусируется на точке через фокусирующую линзу.
2. Луч лазера проходит через сопло. И в то же время вспомогательный газ, коаксиальный с лазерным лучом, также выпускается через сопло.
3. Луч лазера фокусируется на заготовке. А высококонцентрированная энергия превышает точку плавления и температуру испарения металла, заставляя его мгновенно плавиться, испаряться и образовывать дыру.
4. Головка для лазерной резки направляет лазерный луч для движения в соответствии с заданной траекторией и делает отверстия непрерывными, образуя, таким образом, режущий шов.

Лазерная резка - это процесс, в котором лазерный луч, вспомогательный газ и сопло работают вместе. Если мощность лазера, газ, сопло и скорость подачи установлены правильно, мы можем добиться гладкого пропила на заготовке. Однако пользователи часто не знают, как оценить качество лазерной резки и чем это вызвано. Поэтому в следующем разделе мы познакомимся с тем, как проверить качество лазерной резки.

Проверка и оценка качества лазерной резки является предпосылкой контроля качества лазерной резки. Пользователи могут проверить качество лазерной резки по следующим параметрам.

В большинстве случаев в начале процесса лазерной резки головке для лазерной резки необходимо пробить небольшое отверстие на поверхности заготовки, а затем продолжить линейное движение. И этот процесс штамповки также известен как пирсинг. Качество прошивки - один из важнейших аспектов проверки правильности параметров лазерной резки. Если во время процесса прожига возникают необычные искры, необычные шумы или большой зазор при прокалывании, это является проявлением неправильных параметров лазерной резки.

Как правило, большинство металлических деталей, вырезаемых станками для лазерной резки, являются механическими деталями, поэтому размер резки должен быть правильным для беспрепятственной сборки. Используйте штангенциркуль, чтобы измерить, соответствует ли размер резки заготовки требованиям и не превышает ли допуск станка для лазерной резки. Кроме того, вам необходимо проверить, совпадает ли конечный эффект лазерной резки с заданной траекторией резки. Иногда световой путь неверен из-за неправильных настроек или проблем с форсунками. Вот пример лазерной резки круга. Если настройки неправильные или форсунка не выровнена, вы не получите полностью круглый продукт.

Прорезь (ее еще можно назвать режущей щелью) при лазерной резке образуется путем частичного плавления металла после лазерного воздействия. Размер пропила зависит от качества лазерной резки. Если пропил слишком велик, это означает, что мощность лазера слишком велика или скорость резки слишком мала, что приводит к чрезмерному плавлению металла.

Шероховатость прорези для резки можно проверить по глубине вертикальных линий, образованных на поверхности резки. Если вертикальные линии четкие и глубокие, это означает высокую шероховатость и плохое качество резки. Если вертикальные линии очень мелкие, это означает низкую шероховатость и хорошее качество резки.

Конус - это угол между верхней и нижней частью прорези для лазерной резки. Когда параметры лазерной резки установлены разумно, конусность, полученная при лазерной резке металлических пластин в пределах 10 мм, чрезвычайно мала, и ее можно не учитывать. Однако, если вам нужно разрезать более толстые заготовки, положение резки лазерного луча будет постепенно смещаться от фокуса лазера и расходиться, что приведет к расширению режущего шва и получению определенного конуса. Конусность можно регулировать в разумных пределах. Но если он слишком большой, это обычно вызвано необоснованной настройкой параметров.

Заусенцы напрямую отражают качество лазерной резки, и это также проблема, часто встречающаяся при лазерной резке различных металлов. Обычный процесс лазерной резки почти не имеет заусенцев. Если на режущей кромке есть заусенцы, значит, параметры лазерной резки неправильные. Есть много способов решить различные проблемы с заусенцами для разных металлов. А подробными решениями мы поделимся в последней части статьи.

Деформация также является частой проблемой в металлообрабатывающей промышленности. Обычно это происходит при резке тонких металлических листов или выполнении тонкой обработки мелких металлических деталей. Если параметры лазерной резки неправильные, а тепло от лазерного излучения слишком велико, оно исказит материал и вызовет термическую деформацию. Следовательно, нам необходимо предотвратить перегрев и деформацию материала, контролируя мощность лазера, скорость подачи и другие параметры лазерной резки.

Станок для лазерной резки обеспечивает эффект резки за счет плавления или испарения материала. Материал вокруг режущей щели также будет нагреваться лазером и изменять молекулярную структуру. А область, где молекулярная структура изменяется из-за лазерного облучения, называется HAZ (зона термического влияния). Лазерная резка вызовет определенную зону термического влияния, что неизбежно. Тем не менее, мы можем принять соответствующие меры, чтобы контролировать объем зоны термического влияния в разумных пределах.

В предыдущем разделе мы узнали, как проверять и оценивать качество лазерной резки металлов. В следующей части мы рассмотрим семь основных факторов, влияющих на качество лазерной резки. Вы можете начать с этих семи аспектов, чтобы лучше контролировать качество лазерной резки.

Факторы, которые влияют на качество лазерной резки, в основном включают источник лазера, мощность лазера, скорость лазерной резки, фокусировку лазера, вспомогательный газ, давление газа и сопло.

Источник лазера - это источник энергии станка для лазерной резки. И качество лазерного источника в определенной степени повлияет на конечное качество лазерной резки. В настоящее время на рынке представлено множество надежных брендов лазерных источников, таких как IPG, Raycus, Max, JPT и так далее. При выборе станка для лазерной резки вы должны выбрать лазерный источник со стабильной производительностью и длительным сроком службы, чтобы лучше контролировать качество лазерной резки.

Мощность лазера представляет собой режущую способность станка для лазерной резки. Большая мощность лазера означает большую силу резания. Для разных типов материалов требуется разная мощность лазера. Кроме того, мощность лазера, подходящая для разной толщины одного и того же металлического материала, также различается. Неподходящая мощность лазера отрицательно скажется на качестве лазерной резки. Например, если мощность лазера слишком велика, поверхность резки будет шероховатой и с заусенцами. Если мощность лазера слишком мала, станок не сможет прорезать заготовку.

Скорость резки - важный параметр, который взаимодействует с мощностью лазера для управления процессом резки. И это повлияет на качество окончательной резки. Если скорость резания слишком высока, заготовка не может получить достаточно тепла, чтобы полностью прорезаться. Если скорость резания слишком низкая, заготовка будет перегреваться, а прорезь будет большой и шероховатой.

Сфокусированная точка лазерного луча имеет самую высокую плотность энергии. Чем меньше световое пятно, тем лучше результат резки. Положение фокуса лазерного луча напрямую влияет на качество лазерной резки, включая размер щели, шероховатость щели и конусность. Перед использованием станка для лазерной резки пользователи должны убедиться, что лазерный луч сфокусирован в правильном положении. При лазерной резке углеродистой стали положение фокусировки находится на поверхности заготовки, и чем толще заготовка, тем выше положение фокусировки. При лазерной резке нержавеющей стали положение фокусировки находится ниже поверхности заготовки, и чем толще заготовка, тем ниже положение фокусировки.

Вспомогательный газ может помочь лазерному лучу резать заготовку более высокого качества и в то же время быстро сдуть шлак. Обычно используемые вспомогательные газы включают кислород, азот и воздух. Кислород в основном используется для обработки инструментальной стали, мягкой стали и толстой углеродистой стали. Азот в основном используется для резки нержавеющей стали, мягкой стали и оцинкованной стали. А воздух в основном используется для обработки алюминия. Чистота вспомогательного газа влияет на конечный результат лазерной резки. Например, минимальная чистота газообразного азота составляет 99.5%.

Давление вспомогательного газа повлияет на эффект продувки шлака и, таким образом, повлияет на качество конечной лазерной резки. Для разных металлических материалов требуется разное оптимальное давление газа. Если давление газа слишком низкое, расплавленный материал не может быть выдул вовремя и будет прилипать к тыльной стороне режущей кромки. Если давление газа слишком высокое, это ослабит режущую способность лазерного луча, сделав прорезь больше и грубее.

Функция сопла - контролировать область впрыска вспомогательного газа для контроля качества лазерной резки. Таким образом, конструкция, размер и высота сопла влияют на качество окончательной резки. Частичное повреждение сопла приведет к неравномерному потоку воздуха и отрицательно скажется на качестве резки. Различная толщина резки подходит для разного диаметра сопла. Например, пластины из нержавеющей стали диаметром 1-6 мм подходят для сопла Φ1.2. Пластины из нержавеющей стали диаметром 6-10 мм подходят для сопла Φ2.0. Что касается контроля качества лазерной резки, пользователи должны защищать сопло от столкновений, деформации или частичного плавления. Кроме того, сопло должно быть соосно с лазерным лучом для достижения наилучшего качества лазерной резки. Кроме того, расстояние между соплом и заготовкой также влияет на качество лазерной резки.

На качество лазерной резки влияет множество факторов, но это не означает, что получить высокое качество лазерной резки сложно. Пользователи могут проанализировать, какие факторы могут повлиять на качество резки в соответствии с эффектом обработки, чтобы настроить параметры. Далее мы расскажем об общих проблемах и решениях лазерной резки, чтобы вы могли вовремя решить свои проблемы с качеством лазерной резки.

Проблемы с качеством лазерной резки	Возможные причины	Решения
На режущем шве есть мелкие каплевидные заусенцы регулярной формы.	1. Положение фокуса лазера слишком низкое. 2. Слишком высокая скорость резки. 3. Мощность лазера слишком мала.	1. Поднимите положение фокусировки лазера. 2. Уменьшите скорость резания. 3. Увеличьте мощность лазера.
По обеим сторонам режущего шва длинные неровные заусенцы, а на металлической поверхности наблюдается изменение цвета.	1. Скорость резки слишком низкая. 2. Положение лазерного фокуса слишком высоко. 3. Давление воздуха слишком низкое. 4. Материал слишком горячий. 5. Система передачи нестабильна.	1. Увеличьте скорость резания. 2. Опустите положение фокусировки лазера. 3. Увеличьте давление воздуха. 4. Охладите материал. 5. Проверьте и отрегулируйте систему трансмиссии.
На одной стороне режущего шва длинные неровные заусенцы.	1. Форсунка не выровнена. 2. Положение лазерного фокуса слишком высоко. 3. Давление воздуха слишком низкое. 4. Скорость резки слишком низкая. 5. Смещено центральное положение фокусирующей линзы лазера. 6. Форсунка частично заблокирована или повреждена. 7. Объектив загрязнен или поврежден.	1. Проверьте и отрегулируйте форсунку. 2. Опустите положение фокусировки лазера. 3. Увеличьте давление воздуха. 4. Увеличьте скорость резания. 5. Проверьте и отрегулируйте центральное положение фокусирующей линзы лазера. 6. Очистите или замените сопло. 7. Очистите или замените линзу.
Расплавленный материал выводится с верхней стороны материала.	1. Мощность лазера слишком мала. 2. Слишком высокая скорость резки. 3. Давление воздуха слишком высокое.	1. Увеличьте мощность лазера. 2. Уменьшите скорость резания. 3. Уменьшите давление воздуха. Примечание. Обязательно проверьте, не повреждена ли линза лазерной фокусировки, и при необходимости замените ее новой.
Режущая кромка становится желтой	1. Вспомогательный газ не чистый. 2. В воздушной трубке есть газообразный кислород или воздух.	1. Проверьте чистоту азота, используйте газообразный азот высокой чистоты. 2. Увеличьте время задержки очистки воздушной трубки.
Режущий шов грубый	1. Форсунка повреждена. 2. Загрязнен объектив.	1. Проверьте или замените форсунку. 2. Очистите или замените линзу.

Проблемы с качеством лазерной резки	Возможные причины	Решения
При вырезании круглой формы готовая заготовка не круглая	1. Неправильное центральное положение объектива. 2. Сопло заблокировано или повреждено. 3. Неправильный лазерный путь.	1. Проверьте и отрегулируйте центральное положение объектива. 2. Проверьте или замените форсунку. 3. Проверьте и отрегулируйте лазерный путь.
Готовая заготовка имеет зазор в позиции начала резки.	1. Процесс пирсинга слишком долгий. 2. Во время резки слишком сильный нагрев.	1. Сократите время прокалывания. 2. Уменьшите рабочий цикл и охладите материал.
Линия тяги внизу смещена, а нижняя режущая щель шире	1. Слишком высокая скорость резки. 2. Мощность лазера слишком мала. 3. Давление воздуха слишком низкое. 4. Положение лазерного фокуса слишком высоко.	1. Уменьшите скорость резания. 2. Увеличьте мощность лазера. 3. Увеличьте давление воздуха. 4. Опустите положение фокусировки лазера.
Есть каплеобразные заусенцы, похожие на шлак, легко удаляемые.	1. Слишком высокая скорость резки. 2. Давление воздуха слишком низкое. 3. Положение лазерного фокуса слишком высоко.	1. Уменьшите скорость резания. 2. Увеличьте давление воздуха. 3. Опустите положение фокусировки лазера.
Заусенцы соединены и удаляются целиком.	Положение лазерного фокуса слишком высоко.	Опустите положение фокусировки лазера.
Заусенцы на дне режущего шва трудно удалить.	1. Слишком высокая скорость резки. 2. Давление воздуха слишком низкое. 3. Вспомогательный газ не чистый. 4. Положение лазерного фокуса слишком высоко.	1. Уменьшите скорость резания. 2. Увеличьте давление воздуха. 3. Используйте вспомогательный газ более высокой чистоты. 4. Опустите положение фокусировки лазера.
На одной стороне режущего шва есть заусенцы	1. Неправильное центральное положение сопла. 2. Форсунка повреждена.	1. Проверьте и отрегулируйте центральное положение форсунки. 2. Проверьте или замените форсунку.
Режущая кромка неточная	1. Давление воздуха слишком высокое. 2. Форсунка повреждена. 3. Диаметр сопла слишком велик.	1. Уменьшите давление воздуха. 2. Проверьте или замените форсунку. 3. Установите сопло подходящего диаметра.
Фактура на срезе очень грубая	1. Положение лазерного фокуса слишком высоко. 2. Давление воздуха слишком высокое. 3. Скорость резки слишком низкая. 4. Материал слишком горячий.	1. Опустите положение фокусировки лазера. 2. Уменьшите давление воздуха. 3. Увеличьте скорость резания. 4. Охладите материал.
Расплавленный материал выводится с верхней стороны материала.	1. Мощность лазера слишком мала. 2. Слишком высокая скорость резки.	1. Увеличьте мощность лазера. 2. Уменьшите скорость резания. Примечание. Обязательно проверьте, не повреждена ли линза лазерной фокусировки. При необходимости замените на новый.
Во время резки возникают необычные искры	1. Ослаблена резьба на соединении сопла и лазерной головки. 2. Форсунка повреждена. 3. Давление воздуха слишком низкое.	1. Затяните нить. 2. Проверьте или замените форсунку. 3. Увеличьте давление воздуха.
Лазер не может прорезать материал	1. Мощность лазера слишком мала. 2. Слишком высокая скорость резки. 3. Положение фокуса лазера слишком низкое. 4. Диаметр сопла не соответствует толщине резки металла.	1. Увеличьте мощность лазера. 2. Уменьшите скорость резания. 3. Поднимите положение фокусировки лазера. 4. Проверьте и замените форсунку.
Лазерный луч имеет обрывы	1. Слишком высокая скорость резки. 2. Мощность лазера слишком мала. 3. Положение фокуса лазера слишком низкое.	1. Уменьшите скорость резания. 2. Увеличьте мощность лазера. 3. Поднимите положение фокусировки лазера.

На качество лазерной резки влияет множество факторов. Прежде всего, неправильные настройки параметров повлияют на результат резки, например, мощность лазера, скорость резки, давление воздуха и т. Д. Кроме того, иногда возникают проблемы, даже если параметры установлены правильно. Обычно это происходит из-за недостаточной чистоты газа, загрязнения или повреждения сопла и линзы. Поэтому пользователям необходимо перед резкой проверить сопло, правильно ли работает лазерная головка, а затем установить соответствующие параметры. Затем проанализируйте причины в соответствии с конкретным эффектом лазерной резки, отрегулируйте параметры и проверьте детали машины, чтобы добиться наилучшего качества лазерной резки.