عیب یابی برش لیزری: چرا تنظیمات تغییر نکرده، اما کیفیت کاهش می یابد

برای دسته ای از قطعات فولادی ضد زنگ 3 میلی متری که بر اساس استاندارد پردازش شده انددستگاه برش لیزر فیبر فلزی، لبه های بریده شده در صبح صاف بود. با این حال، در بعد از ظهر، کارگران متوجه شدند که علیرغم اینکه تنظیمات برنامه فرآیند، سرعت، قدرت و فشار گاز را بدون تغییر نگه داشتند، حلقه‌ای از سوراخ‌های سخت در لبه‌های پایینی قطعات شروع به شکل‌گیری کردند.

متداول‌ترین واکنش اولیه در{0}}سایت بالا بردن برق و کاهش سرعت برش است. در حالی که به نظر می رسد این در ابتدا کمی کمک می کند، پس از بریدن چند ده ورق، سوراخ ها برمی گردند، همراه با زرد شدن در امتداد لبه برش و تشدید تجمع تفاله.

مشکل واقعی این نوع مسائل در این واقعیت نهفته است کهپارامترهای بدون تغییر روی صفحه به این معنی نیست که انرژی واقعی و جریان هوای تحویلی به صفحه بدون تغییر باقی بماند.برش لیزری فرآیندی است که به طور مشترک توسط اپتیک، گاز، مواد و شرایط حرکت تکمیل می شود. یک جابجایی آهسته در هر عامل واحد می تواند به طور ناگهانی پارامترهای مناسب قبلی را کاملاً بی اثر کند.

پرتو لیزر مواد موضعی را تا زمانی که ذوب یا تبخیر شود گرم می کند. سپس گاز کمکی با سرعت زیاد از طریق نازل وارد کاسه می شود و فلز مذاب را به سمت پایین و خارج می دمد. در حالت ایده‌آل، سرعت ذوب با ظرفیت تخلیه سرباره مطابقت دارد و فقط پسماندهای بسیار سبک در پایین باقی می‌ماند-گاهی نیاز به تخلیه ثانویه را کاملاً از بین می‌برد.

هنگامی که فلز مذاب به موقع از ته کاسه تخلیه نمی شود، سرد می شود و به لبه ها می چسبد و سوراخ هایی ایجاد می کند. بنابراین، هنگام تشخیص فرز، نباید فقط بپرسید"آیا قدرت به اندازه کافی بالا است؟"در عوض، سه سوال را به طور همزمان بپرسید: آیا مواد به طور پایدار ذوب می شوند؟ آیا کرف صاف و بدون مانع باقی می ماند؟ آیا جریان هوا در واقع مواد مذاب را به بیرون می دمد؟

• فرزهای ریز، یکنواخت و پیوستهاغلب مربوط به انحراف در موقعیت فوکوس، سرعت برش یا ظرفیت جریان گاز است.
• برزها فقط در یک جهت خاص یا ناحیه موضعی ظاهر می شوندعدم تراز نازل (خارج از-محور مرکز)، تاب برداشتن ورق، یا نوسانات فاصله ایستاده سر برش را پیشنهاد دهید.
• فرزهای نامنظم یا نوسانیبه این معنی که باید بررسی کنید که آیا فشار منبع گاز و نرخ جریان پایدار است یا خیر.

قبل از لمس پارامترها ابتدا مورفولوژی سوراخ را تجزیه و تحلیل کنید-این کار معمولاً در مقایسه با برش‌های آزمایشی تکراری-و-مطالب بسیار بیشتری ذخیره می‌کند.

شایان ذکر است که سوراخ های ایجاد شده در مواد مختلف، ضخامت ورق و گازهای کمکی یکسان نیستند. شما نمی توانید به طور سفت و سخت یک "نمودار مرجع حفره ای" را اعمال کنید. برای مثال، ذرات سخت حاصل از برش فولاد ضد زنگ-به کمک نیتروژن و برش فولاد کربن به کمک اکسیژن-ممکن است مشابه به نظر برسند، اما واکنش‌های حرارتی زیربنایی و تنظیمات مورد نیاز می‌توانند کاملاً متفاوت باشند. همیشه ابتدا مواد، ضخامت ورق، نوع گاز و تنظیمات فرآیند اصلی را تأیید کنید.

یک رویکرد عملی تر این است کههنگامی که دستگاه در شرایط کار خوب است، یک قطعه نمونه واجد شرایط و رکورد کامل فرآیند را حفظ کنید.وقتی مشکلی پیش می‌آید، نمونه‌های جدید و قدیمی را مورد به مورد مقایسه کنید-بررسی رنگ برش، الگوهای خط‌خط، تفاله پایین، و تغییرات در جهت‌ها-قبل از اجرای برش‌های آزمایشی کوچک-. این یک خط پایه خاص برای دستگاه و مواد شما ارائه می دهد که بسیار قابل اعتمادتر از حدس زدن دلایل صرفاً بر اساس عکس های موجود در اینترنت است.

نازل هم پرتو لیزر و هم گاز کمکی را به طور همزمان محدود می کند. اگر سرباره به نوک نازل بچسبد، یا از علائم سوختگی، تغییر شکل رنج ببرد، یا پس از تعویض مجدداً برای هم محوری تنظیم نشده باشد، جریان هوای ورودی به دهانه ممکن است به یک سمت منحرف شود-حتی اگر فشار گاز روی کنترل کننده کاملاً طبیعی باشد.

علائم متداول در{0}}سایت عبارتند از:

• درجات مختلف فرزها در جهات مختلف در امتداد یک خط دایره ای یکسان (به ویژه در طولماشینکاری سوراخ گرد دقیق).
• تغییرات در کیفیت لبه برش هنگام برش خطوط مستقیم در جهات مختلف.
• نازل از نظر بصری خوب به نظر می رسد، اما یک تست نوار چسب یا بررسی داخلی{0}}تجهیزات نشان می دهد که نقطه پرتو از مرکز خارج است.

هنگام انجام بازرسی،ابتدا دستگاه را خاموش کنید و از استاندارد پیروی کنیدروش های عملیات برش لیزر فیبر.سپس، مشاهده کنید که آیا دیافراگم نازل کاملا گرد و بدون پاشش یا آثار ضربه است. مدل نازل، قطر روزنه و وضعیت نصب را بررسی کنید. در نهایت، کواکسیالیته را مطابق دستورالعمل تجهیزات کالیبره کنید.

نکته مهم:دیافراگم نازل را با اجسام سخت فشار ندهید و هرگز تصور نکنید که صرفاً نصب "نازل جدید" به طور خودکار به این معنی است که وضعیت نازل درست است.

لنز محافظ در سر برش لیزر فیبر برای جداسازی گرد و غبار، دود و پاشش عمل می کند. هنگامی که مه، لایه روغن، یا لکه‌های میکرو{1}سوختگی روی سطح لنز ظاهر می‌شوند، قابلیت عبور و ویژگی‌های پرتو می‌تواند تغییر کند و باعث گرمایش موضعی (عدسی حرارتی) شود. در حالی که اپراتور هیچ تغییری در توان تنظیم شده مشاهده نمی کند، ممکن است پرتو موثر تحویل داده شده به قطعه کار دیگر پایدار نباشد.

علاوه بر این، تعویض لنز، برخورد سر برش، ناهنجاری‌های مکانیزم فوکوس خودکار-، یا تغییر در وضعیت کالیبراسیون نیز می‌تواند باعث شود که موقعیت کانونی واقعی از نمودار پارامتر فاصله بگیرد. در حالی که ورق های نازک ممکن است هنوز به سختی بریده شوند، صفحات کمی ضخیم تر یا خطوط سوراخ های کوچک معمولاً اولین مواردی هستند که این مسائل را آشکار می کنند.

رویکرد مناسب این استنهبه طور مکرر مسیر نوری را از هم جدا کنید تا "سریع آن را پاک کنید." در عوض، ابتدا آلارم‌های دستگاه، مقادیر نظارت بر لنزهای محافظ (دما/انتقال) و تغییرات کیفیت برش را رعایت کنید، سپس لنز را مطابق روش‌های اتاق تمیز مشخص شده توسط سازنده بازرسی یا تعویض کنید. محیط‌های نامرغوب، مواد تمیزکننده، یا تکنیک‌های جابجایی در حین برداشتن و نصب لنز، در واقع احتمال بیشتری دارد که ذرات یا خراش‌های جدیدی را ایجاد کند که روی کل تأثیر بگذارد.کنترل کیفیت برش فلز.

نقش گاز کمکی فراتر از «شرکت در فرآیند برش» است-و مهم‌تر از آن، باید به طور مداوم فلز مذاب را از پوسته خارج کند. فشار عادی در سیلندر گاز یا مخزن ذخیره فقط نشان می دهد که فشار استاتیک یا بالادست در یک نقطه اندازه گیری خاص طبیعی است. ثابت نمی کند که فشار، سرعت جریان و خلوص کافی در خروجی نازل در طول برش دینامیکی حفظ می شود.

عواملی مانند گرفتگی فیلترها، قطر لوله‌های کوچک، محدودیت‌های اتصال، چندین ماشین که همزمان از گاز استفاده می‌کنند، یا واکنش کند گروه دریچه‌ها می‌توانند باعث شوند.افت فشار دینامیکی. هنگام برش فولاد ضد زنگ با نیتروژن، سرعت جریان یا خلوص ناکافی اغلب منجر به ریزش کف و زرد شدن لبه های بریده می شود. برای بینش فنی عمیق تر، به راهنمای ما در مورد مراجعه کنیدانتخاب گاز کمکی برای برش لیزری.

عیب یابی خط گاز باید مسیر جریان گاز را گام به گام طی کند:

بهتر است فشار دینامیکی و دبی جریان را در طول فرآیند برش واقعی کنترل کنید، نه اینکه صرفاً به یک نگاه سریع به فشار سنج در حالی که تجهیزات بیکار هستند تکیه کنید.

حتی اگر موادی با همان نام برچسب‌گذاری شوند-مانند "فولاد ضد زنگ 304" یا "فولاد کربنی Q235"-تغییرات همچنان می‌تواند در دسته‌های مختلف حرارت، شرایط سطح، تحمل ضخامت، پوشش‌ها و سطوح زنگ‌زدگی وجود داشته باشد. فیلم‌های محافظ سطح، لکه‌های روغن یا مقیاس آسیاب می‌توانند جذب انرژی و پایداری برش را تغییر دهند. علاوه بر این، یک سطح ورق ناهموار باعث تغییر در فاصله ایستادن می شود که مستقیماً بر اتصال جریان هوا وویژگی های لبه برش لیزری.

بنابراین، هنگامی که فرزها بلافاصله پس از تغییر ورق، دسته یا تامین کننده ظاهر می شوند، بلافاصله فرض نکنید که دستگاه خراب است. برای انجام یک برش آزمایشی مقایسه‌ای، قطعه‌ای از ورق را که قبلاً به‌آرامی برش داده بود، نگه دارید-این معمولاً به شما امکان می‌دهد به سرعت بین "مشکلات تجهیزات" و "مشکلات مادی" تمایز قائل شوید.

فقط پس از تأیید نازل، کواکسیالیته، لنزها، کالیبراسیون فوکوس، خطوط گاز و مواد باید به تنظیمات دقیق-پارامترها ادامه دهید. توصیه می شود ابتدا تنظیمات پیش فرض را با استفاده از یک متدولوژی ساخت یافته بازیابی کنیدتعیین پارامترهای فرآیند برش لیزری. سپس، بر اساس مورفولوژی حفره، سرعت برش، موقعیت فوکوس، فشار گاز یا فاصله ایستادن را به صورت تدریجی تنظیم کنید.

هر بار فقط یک متغیر را تغییر دهید و شماره قطعه، دسته مواد، مشخصات نازل، وضعیت لنز، فوکوس، سرعت و فشار گاز را ثبت کنید. در غیر این صورت، اگر سه یا چهار تنظیمات را به طور همزمان تغییر دهید، حتی اگر کیفیت برش بهبود یابد، نمی‌دانید که کدام تنظیم واقعاً کارآمد بوده و شما را مجبور می‌کند دفعه بعد دوباره آزمایش و خطا را انجام دهید.

عملیات در{0}}سایت می‌تواند این ترتیب را دنبال کند:

1. بررسی کنیدموقعیت سوراخ، جهت، تداوم و رنگ.
2. بررسی کنیددهانه نازل، مدل نازل، هم محوری و کنترل ارتفاع (مستدد)؛
3. بازرسی کنیدلنز محافظ، کالیبراسیون فوکوس و وضعیت سر برش؛
4. تأیید کنیدفشار دینامیک گاز، سرعت جریان، خلوص و محدودیت های خط.
5. مقایسه کنیدبا یک دسته قبلی از مواد ورق، و پارامترها را با استفاده از یک متغیر تنها به عنوان آخرین مرحله-تنظیم کنید.

هنگامی که کیفیت برش لیزری بدتر می شود، خطرناک ترین طرز فکر این است که این را فرض کنیماز آنجایی که پارامترها تغییر نکرده اند، وضعیت تجهیزات نیز تغییر نکرده است." پارامترها صرفاً دستوراتی هستند-این نازل، مسیر نوری، خط گاز و مواد هستند که تعیین می‌کنند این دستورات در نهایت چگونه اجرا می‌شوند.بازگرداندن شرایط ماشین به حالت بهینه قبل از بحث در مورد بهینه سازی پارامتر معمولا سریعتر از افزایش کورکورانه توان است و احتمال ایجاد مشکلات جدید بسیار کمتر است.