Ошибки и способы их устранения при лазерной резке с использованием лазеров высокой мощности

К важным параметрам процесса, влияющим на качество резки, обычно относятся скорость резки, мощность лазера, газ-очиститель, положение фокуса, лазерная насадка, свойства материала и т. д. Как видно, на процесс лазерной резки влияет множество факторов. Неправильное управление или неточные настройки параметров существенно сказываются на точности и качестве резки.

Давайте рассмотрим наиболее распространенные ошибки при резке и способы их устранения в повседневной работе.

1. При резке углеродистой стали кислородом могут возникать следующие проблемы:

1.1 Полосы на верхнем слое листа и линии тяги на нижнем слое получились слишком грубыми.

Возможные причины:

(1) Сопло слишком большое;

(2) Давление резания слишком высокое, что приводит к чрезмерному пригоранию;

(3) Слишком низкая скорость резки приводит к чрезмерному пригоранию; слишком высокая скорость — к неполному прорезанию.

Решение

(1) Замените маленькую форсунку на подходящую;

(2) Уменьшить давление газа, чтобы поверхность режущей кромки стала более светлой;

(3) Отрегулируйте скорость резания в пределах, соответствующих текущей мощности.

1.2 Верхний слой пластины имеет слегка шероховатые полосы с более мелкими или более глубокими зубцами, тогда как нижний слой отличается более четкими линиями.

Возможные причины:

(1) Сопло слишком большое;

(2) Величина расфокусировки не совпадает;

(3) Скорость резания низкая.

Решение

(1) Замените маленькую форсунку на подходящую;

(2) Еще больше увеличить положительную дефокусировку, не изменяя диаметр сопла;

(3) Отрегулируйте скорость резания в пределах, подходящих для текущих рабочих характеристик.

1.3 Верхний слой профиля из листового металла хорошо обработан, однако на дне имеется шлак, что сказывается на качестве профиля.

Возможные причины:

(1) Передняя дефокусировка слишком велика, что приводит к концентрации энергии и образованию хвостового следа;

(2) Неисправность системы подачи воздуха: давление воздуха слишком низкое, что приводит к образованию тяговой линии и шлака на режущей ленте;

(3) Скорость резания слишком высока, что приводит к задержке.

Решение

(1) Соответствующим образом уменьшить фокусное расстояние, оставить остальные параметры без изменений и наблюдать за образованием шлака на дне;

(2) Соответствующим образом увеличьте давление подаваемого воздуха, постарайтесь довести его до значения не более 1 бара и проследите за ситуацией;

(3) Отрегулируйте скорость резания в пределах, подходящих для текущей мощности.

2. При резке нержавеющей стали с использованием азота могут возникнуть следующие типичные проблемы:

2.1 При резке тонких листов из нержавеющей стали могут возникать стратификация и шероховатые поверхности

Возможные причины:

(1) Отрицательная дефокусировка слишком велика, что приводит к образованию плазмы, появлению синего света и слоистости;

(2) Диаметр сопла слишком мал;

(3) Давление подаваемого воздуха слишком высокое.

Решение

(1) Уменьшите отрицательную дефокусировку, не изменяя остальные параметры, и понаблюдайте за явлением;

(2) Замените сопло на сопло большего размера;

(3) Соответствующим образом снизьте давление воздуха.

2.2 При резке толстых листов из нержавеющей стали возникают неполные пропилы, и пропил не доходит до нижней кромки листа.

Возможные причины:

(1) Сопло слишком маленькое;

(2) Величина расфокусировки не совпадает;

(3) Недостаточное давление воздуха, что приводит к некачественной резке.

Решение

(1) Установите сопло большего размера, чтобы увеличить расход газа;

(2) Еще больше увеличить отрицательную дефокусировку, чтобы область вырезания доходила до самого дна;

(3) Увеличьте давление воздуха.

2.3 При резке толстых листов из нержавеющей стали наблюдалось слоистое расплавление. Регулировка давления воздуха, а также положительной и отрицательной фокусировки не привела к значительному улучшению результата.

Возможные причины:

(1) Если скорость увеличить невозможно, это означает, что энергия лазера слишком сконцентрирована, а реакция с материалом происходит слишком интенсивно;

(2) Диаметр сопла слишком мал, что приводит к слишком низкому расходу.

Решение

(1) При условии, что пиковая мощность остаётся неизменной, соответствующим образом уменьшите частоту и коэффициент заполнения;

(2) Установите сопло большего размера, чтобы увеличить расход газа.