Список выбранных товаров
  • Нет выбранных товаров

Обеспечение качества лазерной резки и решение возможных проблем [Часть 1]

При использовании оптоволоконного лазерного станка для обработки металлических материалов, обеспечение высокого качества резки является ключевой задачей. Для производителей металлопродукции, от качества лазерной резки зависит соответствие стандартам, сокращение потерь материала, повышение эффективности производства и снижение производственных издержек. Лазерные резаки играют важную роль в металлообрабатывающей индустрии, благодаря своей высокой скорости и точности.

В данной статье собрана полезная информация о контроле качества лазерной резки и возможных проблемах, с которыми можно столкнуться при работе с лазерным резаком. Мы уверены, что данное руководство станет надежным и полезным инструментом для операторов лазерных станков, позволяющим им успешно управлять процессом контроля качества лазерной резки в реальных рабочих условиях и достигать впечатляющих результатов.

Принцип работы лазерной резки металла

Процесс лазерной резки металла включает в себя следующие ключевые этапы:

  1. Источник лазерного излучения генерирует высокоэнергетический лазерный луч, который затем фокусируется через фокусирующую линзу, отраженную от отражающей линзы.
  2. Лазерный луч проходит через специальное сопло, в то время как вспомогательный газ, сопровождающий лазерный луч, также выдувается через это сопло.
  3. Сфокусированный лазерный луч попадает на обрабатываемую заготовку. Энергия, сосредоточенная в лазерном луче, превышает температуру плавления и испарения металла, что приводит к мгновенному плавлению и испарению материала, создавая отверстие.
  4. Режущая голова лазерного станка управляет движением лазерного луча в соответствии с заранее заданной траекторией, обеспечивая непрерывное формирование реза.

Лазерная резка представляет собой комплексный процесс, включающий в себя взаимодействие лазерного луча, вспомогательного газа и сопла. Правильная настройка параметров, таких как мощность лазера, характеристики газа, подбор правильного сопла и скорости резки, позволяет достичь гладкого и качественного реза на заготовке. Тем не менее, операторы часто сталкиваются с вызывающими затруднения вопросами касательно оценки качества лазерной резки и их причин. В следующем разделе мы рассмотрим методы оценки качества лазерной резки.

Как провести оценку качества лазерной резки?

Оценка качества лазерной резки играет важную роль в обеспечении оптимальных результатов. Операторы могут провести оценку качества лазерной резки, уделяя внимание следующим аспектам:

Качество пробивки

В начале процесса резки, лазер должен пробивать небольшое отверстие на поверхности заготовки перед продолжением реза. Этот этап, называемый также прожигом, имеет большое значение. Операторы должны обратить внимание на появление аномальных искр, необычных шумов или большого зазора при прожиге. Если возникают указанные аномалии, это может указывать на неправильные параметры лазерной резки.

Размер реза

Поскольку многие металлические заготовки используются как механические детали, важно, чтобы размер реза соответствовал требованиям и не выходил за пределы допустимого. С использованием штангенциркуля или других измерительных инструментов необходимо проверить соответствие размеров заготовки заданным параметрам. Также важно удостовериться, что фактический контур реза совпадает с заданной траекторией резки. Неправильные настройки или проблемы с соплом могут привести к деформации контура. Например, при резке круглой детали, неправильные настройки могут привести к формированию несовершенного круга.

Оценка размера прорези

Прорезь образуется в процессе лазерной резки металла при частичном плавлении материала под воздействием лазера. Размер прорези является важным параметром, отражающим качество лазерной резки. Если размер прорези слишком большой, это может свидетельствовать о чрезмерной мощности лазера или недостаточной скорости резки, что приводит к избыточному плавлению металла.

Оценка шероховатости

Оценка шероховатости поверхности резки осуществляется путем анализа глубины вертикальных рисунков, формирующихся на поверхности резки. Резко очерченные и глубокие вертикальные линии свидетельствуют о значительной шероховатости и низком качестве резки. В то время как мелкие вертикальные узоры указывают на низкую степень шероховатости и высокое качество резки.

Оценка угла конусности

Угол конусности - это разница между направлением верхней и нижней части пропила при лазерной резке. В большинстве случаев при правильной настройке параметров лазерной резки конусность при обработке металлических пластин в пределах 10 мм остается минимальной и не вызывает серьезных проблем. Однако при работе с большими толщинами положение фокуса лазера может постепенно изменяться, что может привести к увеличению угла конусности и расширению режущего шва. Уровень конусности можно отрегулировать в определенных пределах. Если угол конусности слишком велик, это, как правило, связано с неправильными параметрами настройки.

Грат

Грат напрямую связан с качеством лазерной резки и являются частой проблемой при обработке различных металлов. Обычно процесс лазерной резки характеризуется отсутствием грата. Если на режущей кромке присутствует грат, это указывает на неправильные параметры лазерной резки. Существует множество методов решения проблем с гратом, которые мы подробно рассмотрим во второй части данной статьи.

Деформация

Деформация также является распространенной проблемой в металлообрабатывающей индустрии. Это обычно происходит при резке тонких металлических листов или обработке мелких металлических деталей. Неправильные параметры лазерной резки, слишком высокая температура от лазерного излучения могут вызвать термическую деформацию материала. Для предотвращения перегрева и деформации материала необходимо контролировать параметры лазерной резки, такие как мощность лазера и скорость подачи.

Зона термического влияния (HAZ)

Станок для лазерной резки работает путем плавления или испарения материала. Материал вокруг режущей прорези также подвергается нагреву и изменению молекулярной структуры из-за лазерного воздействия. Эта область, где изменяется молекулярная структура из-за теплового воздействия лазера, называется зоной термического влияния (HAZ). Появление HAZ при лазерной резке неизбежно, но можно принять соответствующие меры для контроля размера этой зоны в разумных пределах.

Контроль качества лазерной резки: 7 основных аспектов

В предыдущем разделе мы изучили методы оценки и контроля качества лазерной резки металлов. В следующем разделе мы подробно рассмотрим семь ключевых факторов, которые оказывают влияние на качество процесса лазерной резки. Этими факторами являются лазерный источник, мощность лазера, скорость лазерной резки, фокусировка лазера, вспомогательный газ, давление газа и сопло. Разобравшись с этими семью аспектами, вы сможете лучше контролировать и улучшить качество вашей лазерной резки.

Лазерный источник

Лазерный источник представляет собой источник энергии для лазерной резки. Качество лазерного источника имеет существенное воздействие на окончательное качество резки. На рынке существует множество надежных брендов лазерных источников, таких как IPG, Raycus, Max, JPT и другие. При выборе лазерного станка важно учесть стабильность работы и долговечность лазерного источника, чтобы обеспечить более точное управление качеством лазерной резки.

Мощность излучения лазерного источника

Мощность лазера - это способность станка для лазерной резки проникать через материал. Разные материалы и толщины требуют различной мощности для оптимальной резки. Неправильная мощность может негативно влиять на качество резки. Использование слишком высокой мощности может вызвать шероховатость и грат на поверхности реза, в то время как слишком низкая мощность может привести к неполной резке материала. Важно настроить мощность лазера соответствующим образом в зависимости от конкретного материала и его толщины для достижения оптимальных результатов резки.

Скорость резки

Скорость резки - это важный параметр, который влияет на качество и эффективность процесса лазерной резки. Этот фактор вместе с мощностью лазера, определяют оптимальную скорость выполнения резки. Правильное установление скорости играет решающую роль в обеспечении высокого качества резки. Если скорость слишком высока, материал может остаться недорезанным из-за недостаточного тепла. С другой стороны, слишком низкая скорость может привести к перегреву материала и созданию реза с увеличенной шириной и шероховатой поверхностью.

Фокусировка лазерного луча

Cфокусированная точка лазерного луча обладает наивысшей плотностью энергии, и её размер напрямую влияет на качество лазерной резки. Чем меньше размер светового пятна, тем лучше результат. Положение фокуса лазерного луча также существенно влияет на параметры резки, включая размер пропила, шероховатость и конусность. Перед началом работы с лазерным станком важно убедиться, что фокус лазерного луча настроен правильно. Например, при работе с углеродистой сталью положение фокуса находится на поверхности материала, и чем толще материал, тем выше положение фокуса. Для нержавеющей стали положение фокуса находится ниже поверхности материала, и при увеличении толщины материала положение фокуса будет смещаться вниз.

Роль вспомогательного газа

Взаимодействие с вспомогательным газом представляет собой важный аспект в процессе лазерной резки. Он помогает лазерному лучу более эффективно резать материал и одновременно удалять шлак. Обычно используются различные газы в зависимости от типа материала, включая кислород, азот и воздух. Кислород, например, применяется при работе с инструментальной сталью, мягкой сталью и толстой углеродистой сталью. Азот применяется для резки нержавеющей стали, мягкой стали и оцинкованной стали. Воздух используется для обработки алюминия. Чистота вспомогательного газа также играет важную роль: например, для азота минимальный уровень чистоты составляет 99,5%.

Давление газа

Давление вспомогательного газа оказывает существенное воздействие на качество и точность лазерной резки. Оно воздействует на эффективность сдувания шлака и, следовательно, на итоговый результат. Разные металлические материалы требуют разных оптимальных значений давления газа. Слишком низкое давление газа может привести к тому, что расплавленный материал не будет эффективно удаляться и прилипнет к обратной стороне реза. С другой стороны, слишком высокое давление газа может ослабить режущую способность лазерного луча, что сделает пропил более грубым и широким.

Сопло

Роль сопла заключается в контроле области впрыска вспомогательного газа и, следовательно, влияет на качество лазерной резки. Дизайн, размер и высота сопла оказывают важное воздействие на итоговое качество резки. Даже небольшие повреждения сопла могут привести к неравномерному потоку воздуха и негативно сказаться на качестве резки. Разные диаметры сопла подходят для разной толщины материала. Например, для резки нержавеющей стали толщиной 1-6 мм рекомендуется сопло с диаметром 1.2 мм, а для нержавеющей стали толщиной 6-10 мм - сопло с диаметром 2.0 мм. Операторам следует бережно обращаться с соплом, защищать его от ударов, деформации или перегрева. Кроме того, необходимо обеспечить соосность сопла с лазерным лучом, чтобы достичь наилучшего качества резки. Расстояние между соплом и материалом также имеет значение для контроля качества лазерной резки.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Снятие фасок с помощью оптоволоконных лазерных станков»‎ и «‎Советы по лазерной резке металла для начинающих»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Станки, которые могут вас заинтересовать:

Производитель XTLASER (Китай) 2 Оптоволоконный лазерный станок для резки листов и труб XTC-1530HT/3000 Raycus

Оптоволоконный лазерный станок для резки листов и труб XTC-1530HT/3000 Raycus

Рабочее поле: 1500x3000 мм. Мощность лазера 3000 Вт. Лазерный источник Raycus. Длина трубы 6000 мм. Диаметр трубы 20-220 мм.

Производитель Stankoff.RU (Россия, Китай) 13 Оптоволоконный лазерный станок для резки металла STL-1530FP/1500 IPG

Оптоволоконный лазерный станок для резки металла STL-1530FP/1500 IPG

Листовая станина. Рабочая зона 1500х3000 мм. Источник 1500 Вт IPG. Резка углеродистой стали до 14 мм, нержавеющей стали до 6 мм.

Производитель XTLASER (Китай) 1 Оптоволоконный лазер для резки труб XTC-T220/2000 Raycus

Оптоволоконный лазер для резки труб XTC-T220/2000 Raycus

Диаметр труб 220 мм. Длина труб 6000 мм. Мощность лазера 2000 Вт. Лазерный источник Raycus.

По вопросам подбора и приобретения оптоволоконного лазерного станка, пожалуйста, свяжитесь с нашим менеджером!

Ведущий специалист по оптоволоконным лазерным станкам

Алексей Булыгин

+7 995 888-07-18

xxxxxxxx@stankoff.ru Показать почту

Ведущий специалист по оптоволоконным лазерным станкам

Альберт Зарипов

+7 995 888-07-19

xxxxxxxx@stankoff.ru Показать почту

Понравилась статья? Жми
2
10 октября 2023
2693
Присоединяйтесь к нам!
Подписывайтесь
Комментарии (17)
Денис 11 октября 2023, 15:28

Интересно, сколько видов лазера существует. Вряд ли все производятся в Китае на одной фабрике - даже там должны быть варианты.

0 | Ответить
Pollo 12 октября 2023, 20:39

Большая куча. Только на эпиляции есть александритовый и диодный)) Но даже как следует из статьи - разный газ - это уже разный лазер. Но как выбрать - да, непонятно.

0 | Ответить
derwys 13 октября 2023, 05:00

Только женщина могла вспомнить про использование александритового лазера для депиляции. Он в принципе используется в медицине - пигменты, в т.ч. татуировки, удаляют им. Как и сосудистые патологии. Но в статье речь про промышленное прменение, про металлорезку.

0 | Ответить
Lisa 13 октября 2023, 11:46

Мне кажется, диодным уже никто не пользуется, зато он вполне себе используется в промышленности, благо стоит недорого.

0 | Ответить
Заец 13 октября 2023, 12:29

В Китае производится все, нет смысла об этом переживать. И это не значит, что там что-то плохое. Уверен, что и у нас, если нужно, все произведут. Когда начался последний мировой кризис, все переживали только о сырье, а не о то, кто это все сделает.

0 | Ответить
Marat 12 октября 2023, 20:16

По сути, мы сейчас говорим, что есть лазерная резка, а есть - какая? Чтобы понимать, почему еще не все вообще на ее перешли, из-за цены вопроса?

0 | Ответить
derwys 13 октября 2023, 05:08

Из-за цены вопроса, из-за медленного прогресса. Зачем платить за станок миллионы, когда один недорогой рабочий на одном старом станке может в принципе сделать то же самое.

0 | Ответить
Lisa 13 октября 2023, 11:47

Ради разрезать одну трубу никто такой станок брать не будет. Хотя если бы он был портативным, уверена, каждому слесарю бы пригодилось по работе.

0 | Ответить
Елизавета 12 октября 2023, 20:26

По сути, нужно отдельное образование? Как долго учиться, может ли освоить женщина?
И интересно, сколько таких станков продается в год?

0 | Ответить
Pollo 12 октября 2023, 20:40

Не думаю, что там что-то сложное, по сути, машина все делает за тебя, а настраивать приезжают люди с завода. Недаром на заводы набирают учеников с коротким обучением.

0 | Ответить
Заец 13 октября 2023, 12:30

Ну вы сами посмотрите, СКОЛЬКО параметров учитывается. Как минимум полгода хорошего образования с практикой + ТБ, + какие-то сведения о материалах - например, сопромат. В общем и выйдет, года 2-3.

0 | Ответить
Pollo 12 октября 2023, 20:38

Всегда было интересно, как луч настраивается на работу, а не прожигает все к чертовой матери до центра земли или Австралии.

0 | Ответить
Заец 13 октября 2023, 12:31

Так на то и лазер - он контролирует длину луча, поэтому из лазера можно получить что хочешь. Хочешь - и землю прожжет.

0 | Ответить
derwys 13 октября 2023, 05:08

Про фокусировку интересно, действительно 3Д. Как можно настроить ниже уровня поверхности? Лазер, все-таки, огромная управляемая энергия, круче ядерной в этом смысле.

0 | Ответить
Заец 13 октября 2023, 12:31

Мне казалось, что сейчас разговоры ведутся уже про 5Д, или это только рекламные уловки? Здесь тоже говорится о пяти осях сканирования.

0 | Ответить
Lisa 13 октября 2023, 11:45

Для меня тут открытием стал параметр реза, никогда не задумывалась, что есть еще и такая величина в станках. И для всего-то название.

0 | Ответить
Заец 13 октября 2023, 12:32

Я даже не понял, о чем это - вероятно, о толщине резки - мм или 3, к примеру - того луча, который режем. И это тоже настраивается! Из чего же делается сам лазер, что он сам к себе устойчив??!

0 | Ответить
Оставить комментарий

Читайте также

Новые комментарии

Пусконаладка гидравлической формовочной машины HBM 380 в Благовещенске Антон Здравствуйте. К сожалению, у нас нет инструкции к этому...


Станки для поддонов: как запустить и расширить производство Антон Здравствуйте, телефон менеджера по продаже станков для...


Умная рассрочка 0% "Антилизинг 2024" Андрей Александрович Хотел бы попробовать , но есть сомнения


Удивительный набор инструментов созданный Генри О. Стадли Виктор Полностью согласен с Аркадием. Жаль что подобные шедевры...


Пусконаладка фрезерно-гравировального станка с ЧПУ Woodtec HA 2030 в Горно-Алтайске Денис Классный станок


Станки с итальянским характером: новое поступление от SICAR Антон Здравствуйте, телефон менеджера по продаже...

Популярные статьи