Turinys
1. Lazerinio pjovimo proceso parametrų apžvalga
Lazerinio metalo lakštų pjovimo metu proceso parametrai yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys pjovimo kokybę, efektyvumą, apdorojimo stabilumą ir gamybos sąnaudas.
Ta pati lazerinio pjovimo mašina, esant skirtingiems parametrų nustatymams, gali gauti visiškai skirtingus pjovimo rezultatus.
Puikūs lazerinio pjovimo procesai turi pasiekti šiuos tikslus:
- Lygus pjūvis
- Be šerpetojančių
- Maža karščio paveikta zona
- Didelis statmenumas
- Didelis pjovimo greitis
- Didelis medžiagų panaudojimo lygis
- Stabilus nepertraukiamas apdorojimas
- Sumažintas dujų suvartojimas
- Pratęstas objektyvo tarnavimo laikas
- Pagerintas bendras mašinos efektyvumas
Todėl lazerinio pjovimo proceso parametrų optimizavimas yra vienas iš svarbiausių techninių gebėjimų lazerinio pjovimo pramonėje.
2. Pagrindiniai lazerinio pjovimo proceso parametrai
Pagrindiniai lazerinio pjovimo proceso parametrai daugiausia apima:
Parametrai | Funkcijos |
Lazerio galia | Nustato pjovimo pajėgumą |
Pjovimo greitis | Nustato apdorojimo efektyvumą |
Fokusavimo pozicija | Nustato pjovimo kokybę |
Purkštuko aukštis | Nustato oro srauto stabilumą |
Pagalbinis dujų slėgis | Nustato šlako pašalinimo efektą |
Dažnis | Nustato impulsų išvestį |
Darbo ciklas | Nustato energijos tankį |
Auskarų vėrimo parametrai | Nustato pradinę pjovimo kokybę |
Pagreitis | Nustato kampų kokybę |
Taško skersmuo | Nustato tikslumą |
Purkštuko specifikacija | Nustato oro srauto modelį |
Pjovimo kelias | Nustato bendrą efektyvumą |
3. Išsamus lazerio galios parametrų paaiškinimas
1) Lazerio galios koncepcija
Lazerio galia reiškia lazerio energijos išvestį per laiko vienetą, paprastai matuojamą W (vatais) arba kW (kilovatais).
Įprasti galios lygiai apima:
- 1500 W
- 3000 W
- 6000 W
- 12000 W
- 20000 W
- 30000 W
- 40000 W ir daugiau
Didesnė galia paprastai lemia:
- Didesnis pjovimo storis
- Didesnis pjovimo greitis
- Stipresnė auskarų vėrimo galimybė
- Didesnis apdorojimo efektyvumas
Tačiau didesnė galia ne visada yra geresnė.
Per didelė galia gali sukelti:
- Per didelis lydymasis
- Platesnis pjūvis
- Padidėjęs šerpetojimas
- Krašto nudegimai
- Padidėjęs energijos suvartojimas
- Padidėjusios eksploatavimo išlaidos
Todėl labai svarbu suderinti galią su atitinkamu procesu.
2) Taikomas skirtingų galios lygių diapazonas
- 1500 W lygis
Tinka:
- Plono lakštinio metalo apdirbimas
- Reklaminiai užrašai
- Mažos lakštinio metalo dalys
- Nerūdijančio plieno lakštas
Rekomenduojamas storis:
Medžiagos | Rekomenduojamas storis |
Anglinis plienas | 1–6 mm |
Nerūdijantis plienas | 1–4 mm |
Aliuminio plokštė | 1–3 mm |
- 3000 W lygis
Tinka:
- Bendras lakštinio metalo apdirbimas
- Mažos ir vidutinės gamyklos
- Elektros spintų pramonė
- Virtuvės reikmenų pramonė
Rekomenduojamas storis:
Medžiagos | Rekomenduojamas storis |
Anglinis plienas | 1–12 mm |
Nerūdijantis plienas | 1–8 mm |
Aliuminio plokštė | 1–6 mm |
- 6000 W lygis
Tinka:
- Vidutinio ir sunkaus plieno plokščių apdirbimas
- Statybinė technika
- Plieno konstrukcijų pramonė
Rekomenduojamas storis:
Medžiagos | Rekomenduojamas storis |
Anglinis plienas | 1–20 mm |
Nerūdijantis plienas | 1–16 mm |
Aliuminio plokštė | 1–12 mm |
- 12000 W ir daugiau
Tinka:
- Storų plokščių greitas apdirbimas
- Didelės plieninės konstrukcijos
- Laivų statyba
- Sunkioji pramonė
Rekomenduojamas storis:
Medžiagos | Rekomenduojamas storis |
Anglinis plienas | 1–40 mm |
Nerūdijantis plienas | 1–50 mm |
Aliuminio plokštė | 1–40 mm |
4. Išsamus lazerinio pjovimo greičio parametrų paaiškinimas
1) Pjovimo greičio svarba
Pjovimo greitis tiesiogiai veikia:
- Skerspjūvio kokybė
- Grūdų dydis
- Karščio paveikta zona
- Gamybos efektyvumas
- Smūgio plotis
Per lėtas:
- Degantys kraštai
- Stiprus šlakų susidarymas
- Padidėjusi terminė deformacija
Per greitai:
- Neišsamus pjovimas
- Šlako kaupimasis
- Kibirkšties atšokimas
- Pertraukiamas pjovimas
Todėl labai svarbu rasti optimalų balansą.
2) Greičio vertinimo metodas
Normali būsena Simptomai:
- Kibirkštys šaudo žemyn
- Lygus kirpimas
- Nėra akivaizdžių įbrėžimų
- Stabilus garsas
Per greitai Simptomai:
- Kibirkštys pasvirusios atgal
- Šlako kaupimasis apačioje
- Kai kuriose vietose nepilnas pjūvis
- Siauras kirpimas
Per lėtas Simptomai:
- Skleidžiamos kibirkštys
- Perdegę kraštai
- Didesnė karščio paveikta zona
- Grubus skerspjūvis
5. Išsamus fokusavimo padėties parametrų paaiškinimas
1) Fokusavimo pozicijos apibrėžimas
Fokusavimo padėtis reiškia atstumą tarp lazerio židinio taško ir medžiagos paviršiaus.
Fokusavimo pozicija paprastai išreiškiama tokia forma:
- 0
- +1
- -1
ir kt.
Kur:
- Teigiamas dėmesys: pagrindinis elementas yra virš medžiagos.
- Nulinis fokusavimas: židinio taškas yra medžiagos paviršiuje
- Neigiamas dėmesys: pagrindinis elementas yra medžiagos viduje
2) Taikomos situacijos skirtingiems ryšių centrams
Nulinis dėmesys
Tinka:
- Nerūdijančio plieno plonos plokštės
- Aliuminio plonos plokštės
- Tikslus pjovimas
Savybės:
- Geriausias pjūvis
- Didelis tikslumas
- Gražus paviršius
Neigiamas dėmesys
Tinka:
- Anglinio plieno storos plokštės
- Didelės spartos pjovimas
Savybės:
- Gilus įsiskverbimas
- Geras šlako pašalinimas
- Stiprus įsiskverbimas
Teigiamas dėmesys
Tinka:
- Specialios medžiagos
- Kai kurios storos plokštės
Savybės:
- Platus pjūvis viršuje ir siauras apačioje
- Geras viršutinis paviršius
6. Išsamus pagalbinių dujų parametrų paaiškinimas
1) Deguonies pjovimo parametrai
Deguonis daugiausia naudojamas anglinio plieno pjovimui.
Savybės:
- Maža kaina
- Didelis gebėjimas pjauti storas plokštes
- Gali padidinti pjovimo greitį
Trūkumai:
- Pjūvio paviršiaus oksidacija
- Skerspjūvio juodinimas
Rekomenduojamas slėgis:
Plokštės storis | Odeguonies slėgis |
1–3 mm | 0,3–0,6 baro |
4–10 mm | 0,6–1,0 baro |
12–20 mm | 0,8–1,5 baro |
2) Azoto pjovimo parametrai
Azotas daugiausia naudojamas:
- Nerūdijantis plienas
- Aliuminio plokštės
- Cinkuotos plokštės
- Aukštos klasės išorinės dalys
Savybės:
- Nėra oksidacijos
- Ryškus kirpimas
- Aukštos kokybės kirpimas
Trūkumai:
- Didelis dujų suvartojimas
- Didelė kaina
Rekomenduojamas slėgis:
Plokštės storis | Odeguonies slėgis |
1 mm | 8–12 barų |
2 mm | 10–14 barų |
4 mm | 14–18 barų |
6 mm ar daugiau | 18–25 barų |
3) Oro pjovimo parametrai
Pjovimas oru yra nebrangus procesas, kuris pastaraisiais metais sparčiai vystėsi.
Savybės:
- Azoto nereikia
- Maža kaina
- Tinka masinei gamybai
Taikoma:
- Bendrosios lakštinio metalo dalys
- Elektros dėžių pramonė
- Lentynų pramonė
Trūkumai:
- Nedidelis pjūvio oksidavimas
- Šiek tiek mažesnis tikslumas
7. Išsamus purkštukų parametrų paaiškinimas
Tiesioginis purkštukų poveikis:
- Oro srauto sąlygos
- Pjovimo stabilumas
- Šlako šalinimo pajėgumas
- Pažangiausia kokybė
Bendros purkštukų specifikacijos:
Specifikacijos | Paraiškos |
Vieno sluoksnio 1.0 | Plona plokštė dideliu greičiu |
Vieno sluoksnio 1.5 | Vidutinė plokštė |
Dvigubas sluoksnis 1.2 | Anglinio plieno deguonies plokštė |
Dvigubas sluoksnis 1.5 | Stora plokštė |
Dvigubas sluoksnis 2.0 | Ypač stora plokštė |
8. Išsamus gręžimo proceso parametrų paaiškinimas
1) Gręžimo svarba
Lazeriniam pjovimui prieš pradedant faktinį pjovimą reikia gręžti skylę.
Gręžimo kokybė lemia:
- Pjovimo stabilumas
- Paviršiaus kokybė
- Apdorojimo efektyvumas
- Skylės lūžimo prevencija
2) Įprasti gręžimo metodai
Įprastas gręžimas
Tinka:
- Plonos plokštės
- Vidutinio plonumo plokštės
Savybės:
- Didelis greitis
- Paprasta ir stabilu
Progresyvus gręžimas
Tinka:
- Storos plokštės
- Didelio atspindžio medžiagos
Savybės:
- Skylės lūžimo prevencija
- Terminio šoko mažinimas
Impulsinis gręžimas
Savybės:
- Maža karščio paveikta zona
- Didelis tikslumas
- Gera gręžimo kokybė
9. Įvairių medžiagų pjovimo parametrų analizė
1) Anglinio plieno lazerinio pjovimo proceso parametrai
Savybės:
- Lengva apdoroti
- Maža kaina
- Plačiai naudojamas
Rekomenduojamos dujos:
- Deguonis
Svarbiausi proceso aspektai:
- Kontroliuokite oksidaciją
- Užkirsti kelią šlakų kaupimuisi
- Pagerinkite storų plokščių statmenumą
2) Nerūdijančio plieno lazerinio pjovimo parametrai
Savybės:
- Stiprus atspindėjimas
- Lėtas šilumos laidumas
- Linkęs į perkaitimą
Rekomenduojamos dujos:
- Azotas
Svarbiausi proceso aspektai:
- Užkirsti kelią pageltimui
- Valdymo šerpetoja
- Išlaikyti ryškią apdailą
3) Aliuminio plokščių pjovimo proceso parametrai
Savybės:
- Didelis atspindėjimas
- Greitas šilumos laidumas
- Linkę į skylių lūžimą
Svarbiausi proceso aspektai:
- Didelės galios stabilus išėjimas
- Užkirsti kelią foniniam apšvietimui
- Kontroliuokite terminę deformaciją
4) Vario plokščių lazerinio pjovimo proceso parametrai
Savybės:
- Itin didelis atspindėjimas
- Sunku apdoroti
Reikalavimai:
- Didelės galios lazeris
- Apsaugos nuo foninio apšvietimo sistema
- Didelio stabilumo pjovimo galvutė
10. Pjovimo kokybės problemos ir parametrų koregavimas
1) Šlifavimo problemos
Priežastys:
- Nepakankama galia
- Per didelis greitis
- Nepakankamas oro slėgis
- Fokusavimo nuokrypis
Sprendimai:
- Padidinkite galią
- Sumažinti greitį
- Padidinkite oro slėgį
- Koreguoti fokusavimą
2) Šlako problemos
Priežastys:
- Prastas šlako pašalinimas
- Pažeistas antgalis
- Nestabilus dujų srautas
Sprendimai:
- Pakeiskite antgalį
- Sureguliuokite oro slėgį
- Pagerinkite pjovimo stabilumą
3) Kraštų deginimo problemos
Priežastys:
- Mažas greitis
- Per didelė galia
- Neteisingas fokusavimas
Sprendimai:
- Padidinti greitį
- Sumažinti galią
- Perfokusuoti
4) Neišsamus pjovimas
Priežastys:
- Nepakankama galia
- Objektyvo užterštumas
- Nepakankamas oro slėgis
Sprendimai:
- Padidinkite galią
- Švarus objektyvas
- Patikrinkite dujų kelią
11. Storo plokščių pjovimo parametrų metodai
Storo plokščių pjovimas yra sudėtingas lazerinio apdirbimo aspektas.
Svarbiausi punktai:
- Užkirsti kelią šlakų kaupimuisi
- Išlaikykite statmenumą
- Pagerinti įsiskverbimo gebėjimą
- Kontroliuokite karščio paveiktą zoną
Pagrindiniai parametrai:
Parametrai | Koreguoti kryptį |
Galia | Padidinkite neigiamą kokso koncentraciją |
Fokusas | Stabilizuoja vidutinį ir aukštą slėgį |
Oro slėgis | Sumažinti |
Greitis | Padidinti diafragmą |
Antgalis | Koreguoti kryptį |
12. Didelio greičio plonų plokščių pjovimo būdai
Pagrindiniai plonų plokščių apdorojimo aspektai yra šie:
- Efektyvumo gerinimas
- Vibracijos prevencija
- Deformacijos prevencija
- Tikslumo gerinimas
Optimizavimo kryptys:
- Didelis pagreitis
- Mažas antgalis
- Didelės spartos judėjimo sistema
- Lengva pjovimo galvutė
13. Labai šviesą atspindinčių medžiagų pjovimo būdai
Labai gerai atspindinčios medžiagos apima:
- Aliuminio plokštės
- Vario plokštės
- Žalvaris
- Varis
Sunkumai:
- Lazerio atspindys
- Lengvai pažeidžia lazerį
- Sunkumas vėrimo metu
Sprendimai:
- Naudokite didelės galios pluošto lazerį
- Naudokite apsaugos nuo foninio apšvietimo sistemą
- Naudokite progresyvų auskarų vėrimą
- Naudokite stabilią aušinimo sistemą
14. Dinaminių parametrų technologija
Modernus aukščiausios klasės lazerinio pjovimo staklės įžengė į išmaniojo dinaminio valdymo erą.
Įskaitant:
- Dinaminis fokusavimo valdymas
- Automatinis oro slėgio reguliavimas
- Pažangus auskarų vėrimas
- DI parametrų optimizavimas
- Automatinis kraštų aptikimas
- Skraidantis pjūvis
- Pažangi susidūrimo prevencija
Pagrindiniai jos tikslai:
- Pagerinti efektyvumą
- Pagerinti stabilumą
- Sumažinkite priklausomybę nuo rankinio darbo
15. Rekomenduojami parametrų metodai skirtingiems storiams
1) 1 mm plona plokštė
Svarbiausi punktai:
- Didelis greitis
- Mažas fokusavimo taškas
- Mažas antgalis
- Didelis pagreitis
2) 6 mm vidutinė plokštė
Svarbiausi punktai:
- Efektyvumo ir kokybės pusiausvyra
- Stabilių šlakų šalinimas
- Kontroliuokite terminį poveikį
3) 20 mm storio plokštė
Svarbiausi punktai:
- Įsiskverbimo gebėjimas
- Šlako šalinimo galimybė
- Terminė kontrolė
- Ilgalaikis stabilus apdorojimas
16. Parametrų stabilumą įtakojantys veiksniai
1) Objektyvo užteršimas
Priežastys:
- Galios slopinimas
- Nenormalus taškas
- Objektyvo deginimas
2) Nepakankamas dujų grynumas
Priežastys:
- Pjovimo oksidacija
- Padidėjęs atplaišų kiekis
- Skerspjūvio pageltimas
3) Staklių vibracija
Priežastys:
- Sumažėjęs tikslumas
- Pjovimo virpėjimas
- Neapvalios skylės
4) Nepakankamas kreipiamosios bėgelės tikslumas
Priežastys:
- Trasos klaida
- Nestabilus pjovimas
17. Pagrindinė parametrų optimizavimo logika
Lazerinis pjovimas procesas Parametrų optimizavimas iš esmės yra šių veiksnių pusiausvyra:
- Energija
- Laikas
- Oro srautas
- Šiluma
- Judesys
Tikrai puikūs procesų inžinieriai turi visapusiškai optimizuoti remdamiesi:
- Medžiaga
- Storis
- Tikslumo reikalavimai
- Sąnaudų reikalavimai
- Efektyvumo reikalavimai
18. Pažangi procesų duomenų bazė
Šiuolaikinė lazerinė įranga pamažu įžengė į duomenų bazėmis pagrįstų procesų erą.
Sistema gali automatiškai iškviesti:
- Galios parametrai
- Fokusavimo parametrai
- Oro slėgio parametrai
- Perforacijos parametrai
- Kampo parametrai
Privalumai:
- Sumažintas eksploatavimo sudėtingumas
- Sutrumpintas bandomojo pjovimo laikas
- Pagerintas nuoseklumas
- Sumažėjusi priklausomybė nuo rankinio darbo
19. Lazerinio pjovimo technologijos ateities plėtros tendencijos
Būsimos lazerinio pjovimo technologijos plėtros kryptys apima:
- DI automatinis parametrų optimizavimas
- Adaptyvus pjovimas
- Pažangi kokybės stebėsena
- Automatinio kompensavimo technologija
- Itin greitas pjovimas
- Itin storų plokščių apdirbimas
- Neaptarnaujamos gamyklos
- Debesijos pagrindu sukurta procesų duomenų bazė
Ateities lazerinio pjovimo įranga bus ne tik apdorojimo įranga, bet ir svarbus mazgas intelektualiose gamybos sistemose.
20. Išvada
Lazerinio pjovimo proceso parametrai yra pagrindinė technologija, lemianti įrangos našumą, apdorojimo kokybę ir gamyklos efektyvumą.
Tikrai aukšto lygio lazerinis apdirbimas – tai ne tik „galimybė pjauti“, bet ir:
- Greitas pjovimas
- Pjaunant tolygiai
- Gražiai pjaustoma
- Ekonomiškas pjovimas
- Stabilus veikimas ilgą laiką
Todėl gebėjimas optimizuoti proceso parametrus taps viena svarbiausių pagrindinių kompetencijų ateities lazerinio apdirbimo pramonėje.
Lithuanian 
English 
Spanish 
Portuguese 
Russian 
Arabic 
French 
Italian 
German 
Polish 
Thai 
Vietnamese 
Czech 
Japanese 
Chinese