1. Công nghệ cắt và xuyên
Bất kỳ loại công nghệ cắt nhiệt nào, ngoại trừ một vài trường hợp có thể bắt đầu từ mép của tấm, nói chung phải chọc thủng một lỗ nhỏ trên tấm. Trước đây, một cú đấm được sử dụng để đục một lỗ trên máy đục lỗ laser, và sau đó tia laser được sử dụng để cắt từ lỗ nhỏ. Có hai phương pháp xỏ lỗ cơ bản cho máy cắt laser không có thiết bị đột lỗ:
Làm thủng lỗ thủng - vật liệu được chiếu xạ bằng tia laser liên tục để tạo thành một hố ở trung tâm, và sau đó vật liệu nóng chảy nhanh chóng được loại bỏ bởi dòng oxy đồng trục với chùm tia laze để tạo thành một lỗ hổng. Kích thước của các lỗ thông thường liên quan đến chiều dày tấm, và đường kính trung bình của các lỗ nổ mìn bằng một nửa chiều dày tấm. Vì vậy, đối với các tấm dày hơn, lỗ nổ lớn hơn và không tròn, do đó không nên sử dụng chúng trên các chi tiết có yêu cầu độ chính xác gia công cao hơn mà chỉ sử dụng trên các vật liệu phế thải. Ngoài ra, do áp suất ôxy dùng để đục thủng cũng giống như áp suất dùng để cắt, nên hạt văng lớn.
Thủng xung - sử dụng tia laser xung với công suất cực đại để làm tan chảy hoặc hóa hơi một lượng nhỏ vật liệu. Không khí hoặc nitơ thường được sử dụng làm khí phụ để giảm sự giãn nở lỗ trống do quá trình oxy hóa tỏa nhiệt. Áp suất khí thấp hơn áp suất oxy trong quá trình cắt. Mỗi tia laser xung chỉ tạo ra một tia hạt nhỏ, đi vào sâu hơn và sâu hơn, vì vậy cần vài giây để tấm dày xuyên qua. Sau khi hoàn thành việc đục lỗ, thay thế khí phụ bằng oxy để cắt. Bằng cách này, đường kính lỗ thủng nhỏ hơn, và chất lượng lỗ thủng tốt hơn so với phương pháp thủng lỗ bằng nổ mìn. Tia laser được sử dụng cho mục đích này không chỉ có công suất phát cao; Điều quan trọng hơn là các đặc tính thời gian và không gian của chùm tia, do đó máy cắt laser CO2 dòng chảy chéo nói chung không thể đáp ứng các yêu cầu cắt laser. Ngoài ra, cần có một hệ thống kiểm soát đường dẫn khí đáng tin cậy đối với lỗ thủng xung để thực hiện chuyển đổi loại khí, áp suất khí và kiểm soát thời gian thủng.
Trong trường hợp xuyên xung, để có được rãnh chất lượng cao, cần chú ý đến công nghệ chuyển đổi từ xuyên xung khi phôi đứng yên sang cắt liên tục với tốc độ không đổi của phôi. Về mặt lý thuyết, thông thường có thể thay đổi các điều kiện cắt ở phần gia tốc, như tiêu cự, vị trí vòi phun, áp suất khí,… nhưng trên thực tế, khó có thể thay đổi các điều kiện trên do thời gian ngắn. Trong sản xuất công nghiệp, thực tế hơn là thay đổi công suất laser trung bình bằng cách thay đổi độ rộng xung; Thay đổi tần số xung; Thay đổi độ rộng và tần số xung cùng một lúc. Kết quả thực tế cho thấy cái thứ ba là tốt nhất.
2. Phân tích biến dạng cắt lỗ nhỏ (đường kính nhỏ và chiều dày tấm)
Điều này là do máy công cụ (chỉ dành cho máy cắt laser công suất cao) không áp dụng phương pháp phá vỡ lỗ thủng khi gia công các lỗ nhỏ, mà sử dụng phương pháp thủng xung (chọc thủng mềm), làm cho năng lượng laser quá tập trung trong một diện tích nhỏ, cháy xém vùng không gia công, gây biến dạng lỗ và ảnh hưởng đến chất lượng gia công. Lúc này, chúng ta nên thay đổi chế độ thủng xung (chọc thủng mềm) sang chế độ chọc thủng nổ (chọc thủng thường) trong chương trình xử lý để giải quyết vấn đề. Ngược lại, đối với máy cắt laser có công suất nhỏ, nên sử dụng xung xuyên để có được bề mặt hoàn thiện tốt hơn.
3. Giải pháp cho gờ của phôi khi cắt bằng laser thép cacbon thấp
Theo nguyên lý hoạt động và thiết kế của cắt laser CO2, các nguyên nhân sau được phân tích và kết luận là nguyên nhân chính gây ra gờ của phôi: vị trí trên và dưới của tiêu điểm laser không chính xác, do đó cần phải kiểm tra vị trí lấy nét và điều chỉnh theo sự bù đắp của tiêu điểm; Công suất đầu ra của tia laser là không đủ. Kiểm tra xem máy phát laser có hoạt động bình thường không. Nếu nó hoạt động bình thường, hãy quan sát xem giá trị đầu ra của nút điều khiển laser có chính xác hay không và điều chỉnh nó; Tốc độ cắt tuyến tính quá chậm, vì vậy cần phải tăng tốc độ tuyến tính trong quá trình điều khiển vận hành; Độ tinh khiết của khí cắt là không đủ, và cần phải cung cấp khí làm việc cắt chất lượng cao; Đối với sự thay đổi tiêu điểm bằng laser, phải tiến hành kiểm tra vị trí tiêu điểm và thực hiện điều chỉnh theo sự thay đổi tiêu điểm; Nếu máy công cụ chạy quá lâu và không ổn định, nó cần được tắt và khởi động lại.
4. Phân tích các gờ trên phôi trong quá trình cắt laser thép không gỉ và nhôm tráng kẽm
Trong trường hợp của các tình huống trên, yếu tố gờ khi cắt thép cacbon thấp phải được xem xét đầu tiên, nhưng tốc độ cắt không thể được tăng tốc một cách đơn giản, vì đôi khi tấm sẽ không bị cắt qua khi tăng tốc độ, điều này đặc biệt nổi bật khi gia công nhôm tấm kẽm tráng. Lúc này, các yếu tố khác của máy công cụ cần được xem xét một cách toàn diện để giải quyết vấn đề, chẳng hạn như có nên thay vòi phun hay không, chuyển động của ray dẫn hướng không ổn định.
5. Phân tích cắt laser không hoàn chỉnh
Sau khi phân tích, có thể nhận thấy các tình huống sau đây là nguyên nhân chính gây ra sự mất ổn định khi gia công: việc lựa chọn đầu phun laser không phù hợp với chiều dày của tấm gia công; Tốc độ tuyến tính của cắt laser quá nhanh và tốc độ tuyến tính cần được giảm bớt bằng cách điều khiển hoạt động; Ngoài ra, cần đặc biệt chú ý đến việc thay ống kính laser tiêu cự 7,5 ”khi cắt các tấm thép carbon trên 5mm.
6. Giải pháp cho tia lửa điện bất thường khi cắt thép cacbon thấp
Tình trạng này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng gia công hoàn thiện mặt cắt của chi tiết. Trong điều kiện các thông số khác bình thường, các điều kiện sau phải được xem xét: vòi phun của đầu laser phải được thay thế kịp thời do mất NOZZEL. Trong trường hợp không thay thế vòi phun mới, áp suất khí làm việc cắt phải được tăng lên; Sợi chỉ ở phần kết nối giữa đầu phun và đầu laser bị lỏng. Lúc này, hãy dừng ngay việc cắt, kiểm tra tình trạng kết nối của đầu laser, và ren lại.
7. Lựa chọn điểm đâm thủng trong quá trình cắt laser
Nguyên lý hoạt động của chùm tia laser trong quá trình cắt laser là: trong quá trình xử lý, vật liệu được chiếu tia laser liên tục để tạo thành một hố ở trung tâm, và sau đó vật liệu nóng chảy nhanh chóng được loại bỏ bởi không khí làm việc đồng trục với chùm tia laser để tạo thành một lỗ. Lỗ này tương tự như lỗ luồn dây điện. Chùm tia laze sử dụng lỗ này làm điểm bắt đầu để cắt đường viền. Nói chung, hướng dòng của chùm tia laze trong đường bay vuông góc với hướng tiếp tuyến của đường cắt của chi tiết được xử lý.
Do đó, từ khi chùm tia laze bắt đầu xuyên qua tấm thép đến khi nó đi vào đường cắt đường viền chi tiết, tốc độ cắt của nó sẽ có sự thay đổi lớn theo hướng vectơ, tức là độ 9 0 quay theo hướng vectơ sẽ thay đổi từ phương tiếp tuyến vuông góc với đường bao cắt trùng với phương tiếp tuyến của đường cắt, nghĩa là góc hợp với phương tiếp tuyến của đường bao bằng 0 độ. Bằng cách này, bề mặt cắt tương đối thô sẽ được để lại trên phần cắt của vật liệu cần xử lý. Điều này chủ yếu là do trong một thời gian ngắn, hướng vectơ của chùm tia laze trong chuyển động thay đổi nhanh chóng. Vì vậy, cần chú ý đến khía cạnh này khi sử dụng cắt laser để gia công các bộ phận. Nói chung, khi phần thiết kế không có yêu cầu về độ nhám đối với vết đứt gãy bề mặt, nó có thể được tạo tự động bằng phần mềm điều khiển mà không cần xử lý thủ công trong quá trình lập trình cắt bằng laser; Tuy nhiên, khi thiết kế có yêu cầu về độ nhám cao đối với mặt cắt của chi tiết cần gia công thì cần lưu ý vấn đề này. Thông thường cần phải điều chỉnh thủ công vị trí bắt đầu của tia laser khi biên dịch chương trình cắt laser, tức là điều khiển thủ công điểm chọc thủng. Cần phải di chuyển điểm thủng do chương trình laze tạo ra ban đầu đến vị trí hợp lý cần thiết để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác bề mặt của các chi tiết được gia công.
Cắt laser các bộ phận kim loại tấm là một công nghệ sản xuất và gia công tiên tiến, không chỉ có thể giảm đáng kể chu trình R&D và chi phí sản xuất khuôn mẫu, mà còn nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất, có lợi cho việc cải tiến đổi mới công nghệ và thiết bị trong ngành sản xuất . Trong thực tế ứng dụng, chúng ta cần không ngừng tích lũy kinh nghiệm, không ngừng tìm hiểu và thực hành để công nghệ mới này phát huy hết vai trò của nó trong việc nâng cao năng suất của chúng ta.
Giới thiệu về HGTECH: HGTECH là công ty tiên phong và dẫn đầu về ứng dụng công nghiệp laser tại Trung Quốc, đồng thời là nhà cung cấp có thẩm quyền các giải pháp xử lý laser toàn cầu. Chúng tôi đã bố trí toàn diện thiết bị thông minh laser, dây chuyền sản xuất đo lường và tự động hóa, và xây dựng nhà máy thông minh để cung cấp các giải pháp tổng thể cho sản xuất thông minh.
