1. Tecnologia de corte e perfuração
Qualquer tipo de tecnologia de corte térmico, exceto alguns casos que podem começar na borda da chapa, geralmente deve perfurar um pequeno orifício na chapa. Antes, um punção era usado para fazer um furo na máquina de punção a laser e, em seguida, o laser era usado para cortar a partir do pequeno furo. Existem dois métodos básicos de perfuração para máquinas de corte a laser sem dispositivos de perfuração:
Perfuração por jateamento - o material é irradiado por um laser contínuo para formar um buraco no centro, e então o material fundido é rapidamente removido pelo fluxo de oxigênio coaxial com o feixe de laser para formar um buraco. O tamanho dos furos gerais está relacionado à espessura da chapa, e o diâmetro médio dos furos de jateamento é metade da espessura da chapa. Portanto, para chapas mais grossas, os furos de jateamento são maiores e não redondos, portanto não devem ser utilizados em peças com requisitos de maior precisão de processamento, mas apenas em materiais residuais. Além disso, como a pressão de oxigênio usada para perfuração é a mesma usada para corte, os respingos são grandes.
Perfuração de pulso - use o laser de pulso com potência de pico para derreter ou vaporizar uma pequena quantidade de materiais. Ar ou nitrogênio é frequentemente usado como gás auxiliar para reduzir a expansão do furo devido à oxidação exotérmica. A pressão do gás é menor que a pressão do oxigênio durante o corte. Cada laser pulsado produz apenas um pequeno jato de partículas, que se aprofunda cada vez mais, levando alguns segundos para a placa grossa perfurar. Uma vez concluída a perfuração, substitua o gás auxiliar por oxigênio para o corte. Desta forma, o diâmetro da perfuração é menor e a qualidade da perfuração é melhor do que a da perfuração por jateamento. O laser utilizado para esta finalidade não deve apenas ter alta potência de saída; O que é mais importante são as características temporais e espaciais do feixe, de modo que o cortador a laser CO2 de fluxo cruzado geral não pode atender aos requisitos de corte a laser. Além disso, é necessário um sistema de controle de caminho de gás confiável para perfuração de pulso para realizar a comutação do tipo de gás, pressão do gás e controle do tempo de perfuração.
No caso de perfuração por pulso, para obter um entalhe de alta qualidade, deve-se prestar atenção à tecnologia de transição da perfuração por pulso quando a peça está parada para o corte contínuo da peça de trabalho com velocidade constante. Teoricamente, geralmente é possível alterar as condições de corte na seção de aceleração, como distância focal, posição do bocal, pressão do gás, etc., mas, na verdade, é improvável que as condições acima sejam alteradas devido ao curto tempo. Na produção industrial, é mais realista alterar a potência média do laser alterando a largura do pulso; Altere a frequência de pulso; Altere a largura e a frequência do pulso ao mesmo tempo. Os resultados reais mostram que o terceiro é o melhor.
2. Análise de deformação de pequenos furos de corte (pequeno diâmetro e espessura da placa)
Isso ocorre porque a máquina-ferramenta (somente para máquina de corte a laser de alta potência) não adota o método de perfuração por jateamento ao processar pequenos furos, mas usa o método de perfuração por pulso (punção suave), o que torna a energia do laser muito concentrada em um pequena área, queimando a área de não processamento, causando deformação do furo e afetando a qualidade do processamento. Neste momento, devemos alterar o modo de perfuração de pulso (punção suave) para o modo de perfuração de jateamento (punção comum) no programa de processamento para resolver o problema. Ao contrário, para a máquina de corte a laser de pequena potência, deve-se adotar a perfuração por pulso para obter melhor acabamento superficial.
3. Solução para rebarbas da peça de trabalho ao cortar a laser aço de baixo carbono
De acordo com o princípio de trabalho e design do corte a laser de CO2, os seguintes motivos são analisados e concluídos como os principais motivos para rebarbas de peças de trabalho: as posições superior e inferior do foco do laser estão incorretas, portanto, o teste da posição do foco é necessário e o ajuste é feito de acordo com o deslocamento do foco; A potência de saída do laser não é suficiente. Verifique se o gerador de laser funciona normalmente. Se funcionar normalmente, observe se o valor de saída do botão de controle do laser está correto e ajuste-o; A velocidade linear de corte é muito lenta, por isso é necessário aumentar a velocidade linear durante o controle da operação; A pureza do gás de corte não é suficiente, e é necessário fornecer gás de trabalho de corte de alta qualidade; Para mudança de foco a laser, o teste de posição de foco deve ser realizado e o ajuste deve ser feito de acordo com a mudança de foco; Se a máquina-ferramenta funcionar por muito tempo e ficar instável, ela precisa ser desligada e reiniciada.
4. Análise de rebarbas na peça de trabalho durante o corte a laser de aço inoxidável e chapa de zinco revestida de alumínio
No caso das situações acima, o fator de rebarba no corte de aço de baixo carbono deve ser considerado primeiro, mas a velocidade de corte não pode ser simplesmente acelerada, porque às vezes a chapa não será cortada ao aumentar a velocidade, o que é particularmente proeminente no processamento de alumínio chapa de zinco revestida. Neste momento, outros fatores da máquina-ferramenta devem ser considerados de forma abrangente para resolver o problema, como se o bocal deve ser substituído e o movimento do trilho-guia é instável.
5. Análise de corte a laser incompleto
Após análise, verifica-se que as seguintes situações são as principais que causam instabilidade na usinagem: a seleção do bocal do cabeçote do laser não condiz com a espessura da chapa de processamento; A velocidade linear do corte a laser é muito rápida e a velocidade linear precisa ser reduzida pelo controle de operação; Além disso, atenção especial deve ser dada à substituição de lentes de laser de distância focal de 7,5" no corte de chapas de aço carbono acima de 5mm.
6. Solução para faíscas anormais ao cortar aço de baixo carbono
Esta situação afetará a qualidade da usinagem do acabamento da seção de corte da peça. Sob a condição de que outros parâmetros estejam normais, as seguintes condições devem ser consideradas: o bico do cabeçote do laser deve ser substituído a tempo devido à perda do NOZZEL. Caso não haja substituição de novo bico, a pressão do gás de trabalho de corte deve ser aumentada; A rosca na conexão entre o bico e a cabeça do laser está solta. Neste momento, pare de cortar imediatamente, verifique o status da conexão do cabeçote do laser e volte a rosquear.
7. Seleção do ponto de punção durante o corte a laser
O princípio de funcionamento do feixe de laser durante o corte a laser é: durante o processamento, o material é irradiado pelo laser contínuo para formar um poço no centro e, em seguida, o material fundido é rapidamente removido pelo ar de trabalho coaxial com o feixe de laser para formar um buraco. Este orifício é semelhante ao orifício de rosqueamento do corte de arame. O feixe de laser usa este furo como ponto de partida para o corte de contorno. Geralmente, a direção da linha do feixe de laser na trajetória de vôo é perpendicular à direção tangente do contorno de corte da peça a ser processada.
Portanto, desde o momento em que o raio laser começa a penetrar na chapa de aço até o momento em que entra no corte do contorno da peça, sua velocidade de corte terá uma grande mudança na direção do vetor, ou seja, o grau 90 a rotação da direção do vetor mudará da direção tangente perpendicular ao contorno de corte para coincidir com a tangente do contorno de corte, ou seja, o ângulo incluído com a tangente do contorno é 0 grau . Desta forma, uma superfície de corte relativamente áspera será deixada na seção de corte do material a ser processado. Isso ocorre principalmente porque, em pouco tempo, a direção vetorial do feixe de laser em movimento muda rapidamente. Portanto, atenção deve ser dada a este aspecto ao usar o corte a laser para processar peças. Geralmente, quando a peça de projeto não possui requisitos de rugosidade para a fratura do corte da superfície, ela pode ser gerada automaticamente pelo software de controle sem processamento manual durante a programação do corte a laser; No entanto, quando o projeto possui requisitos de rugosidade elevados para a seção de corte da peça a ser processada, é necessário atentar para este problema. Geralmente é necessário ajustar manualmente a posição inicial do feixe de laser ao compilar o programa de corte a laser, ou seja, controlar manualmente o ponto de punção. É necessário mover o ponto de punção originalmente gerado pelo programa de laser para a posição razoável necessária para atender aos requisitos de precisão da superfície das peças usinadas.
O corte a laser de peças de chapa metálica é uma tecnologia avançada de fabricação e processamento, que pode não apenas reduzir bastante o ciclo de P&D e o custo de fabricação do molde, mas também melhorar a qualidade e a eficiência da produção, o que é propício para melhorar a tecnologia e a inovação de equipamentos na indústria de fabricação . Na aplicação prática, precisamos acumular experiência constantemente, entender e praticar constantemente, para que essa nova tecnologia possa desempenhar seu devido papel na melhoria de nossa produtividade.
Sobre a HGTECH: A HGTECH é pioneira e líder em aplicações industriais a laser na China e fornecedora de soluções globais de processamento a laser. Dispomos de forma abrangente de equipamentos inteligentes a laser, linhas de produção de medição e automação e construção de fábricas inteligentes para fornecer soluções gerais para fabricação inteligente.
