Lāzera griešana biezos plāksnēs: kā pārbaudīt virsmu kvalitāti

Lāzera griešana biezos plāksnēs: kā pārbaudīt virsmu kvalitāti

Lāzera griešana ir revolucionējusi veidu, kā rūpniecība pieejo precīzas griešanas tehnoloģijas, piedāvājot efektīvu un augstas kvalitātes metodi dažādu materiālu griešanai. Kad runājam par biezām metāla plāksnēm, lāzera griešana piedāvā ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālām metodēm, piemēram, plazmas vai ūdensstrūklas griešanu. Tomēr, lai panāktu tīru un precīzu griezumu biezās plāksnēs, ir jāņem vērā vairāki faktori, īpaši pēc griešanas, pārbaudot virsmas kvalitāti.

Šajā rakstā mēs izskatīsim izaicinājumus un labākās prakses, kas saistītas ar lāzera griešanu biezos plāksnēs, kā arī kā pārbaudīt un saglabāt virsmas integritāti pēc griešanas.

Kas ir lāzera griešana biezās plāksnēs?

Lāzera griešana darbojas, fokusējot augstas jaudas lāzera staru uz materiāla virsmas, ātri izkūstot vai iztvaikojot to materiālu, ar kuru starojums saskaras. Biezākiem materiāliem (parasti plāksnēm, kuru biezums ir lielāks par 6 mm) ir nepieciešama īpaša pieeja. Šādā gadījumā jāoptimizē lāzera jauda, griešanas ātrums un gāzu palīdzība, lai nodrošinātu gludu un kvalitatīvu griezumu.

Biezās plāksnēs, piemēram, melnā tērauda, nerūsējošā tērauda, alumīnija un titāna, griešana var būt sarežģītāka, jo lāzerim ir jāiegriežas lielākā materiāla daudzumā un jāpārvalda siltums, kas uzkrājas griešanas procesā. Ja iestatījumi nav pareizi, tas var novest pie pārmērīgas siltuma ietekmes uz materiālu (HAZ), izdedžu, kausējuma slāņiem vai nevienmērīgām malām.

Virsmas kvalitātes faktori lāzera griešanā biezās plāksnēs

Lāzera griešanas virsmas kvalitāti ietekmē vairāki faktori:

1. Lāzera jauda un staru fokuss

Biezām plāksnēm lāzera jaudai jābūt pietiekami augstai, lai efektīvi grieztu materiālu. Ja jauda ir pārāk zema vai fokuss nav optimizēts, var rasties slikta griešanas kvalitāte, kas noved pie raupjas virsmas, pārmērīgiem uztriepes un izdedžu veidošanās.

2. Griešanas ātrums

Griešanas ātrumam jābūt līdzsvarotam ar lāzera jaudu. Pārāk lēns griešanas ātrums var radīt pārmērīgu siltumu, bet pārāk ātrs var izraisīt nepilnīgus griezumus vai sliktu malu kvalitāti. Pareizais ātrums nodrošina tīru griezumu, samazinot defektus materiāla virsmā.

3. Palīdzgāze

Izvēlētais palīdzgāzu veids spēlē svarīgu lomu virsmas apdarei. Piemēram, skābekli var izmantot melnā tērauda griešanai, bet slāpekli vai gaisu ir labāk izmantot nerūsējošā tērauda un alumīnija griešanai, lai izvairītos no oksidēšanās. Pareiza palīdzgāze palīdz noņemt kausētu materiālu no griezuma, veicinot gludu malu.

4. Materiāla veids un biezums

Dažādi materiāli reaģē uz lāzera griešanu atšķirīgi. Piemēram, nerūsējošais tērauds un alumīnijs ir vairāk atstarojoši, salīdzinot ar melno tēraudu, kas var ietekmēt griešanas procesu. Turklāt biezākas plāksnes uzkrāj vairāk siltuma, kas var radīt virsmas deformācijas, ja siltums netiek pareizi kontrolēts.

Kā pārbaudīt virsmu pēc lāzera griešanas

Pabeidzot lāzera griešanas procesu, ir svarīgi pārbaudīt griezuma virsmu, lai novērtētu tās kvalitāti. Šeit ir daži veidi, kā pārbaudīt biežāk sastopamās virsmas problēmas:

1. Vizualā pārbaude

Sāciet ar vizuālu griezuma malas pārbaudi. Meklējiet pazīmes, piemēram:

• Burrus vai nevienmērīgas malas
• Izdedži (kausēts materiāls, kas sacietējis uz malas)
• Oksidācija (krāsu izmaiņas, ko izraisa pārmērīgs siltums)

Labam lāzera griezumam jābūt gludai, gandrīz pulētai malai, bez redzamām burrām vai nelīdzenumiem.

2. Virsmu raupjuma mērījumi

Lai precīzi kontrolētu kvalitāti, izmantojiet virsmas raupjuma mērītāju, lai noteiktu griezuma malas. Raupjuma mērījums (Ra vērtība) norāda, cik gluda vai raupja ir griezuma mala. Parasti lāzera grieztām malām jābūt ar Ra vērtību, kas ir zem 10 µm lielākajā daļā pielietojumu, taču tas var atšķirties atkarībā no materiāla un biezuma.

3. Griezuma ģeometrija

Pārbaudiet griezuma ģeometriju, lai pārliecinātos, ka malas ir perpendikulāras materiāla virsmai. Pārmērīga deformācija vai konusveida malas (ja griezums ir šaurāks apakšā nekā augšpusē) var norādīt uz problēmām ar griešanas parametriem, piemēram, ātrumu, jaudu vai palīdzgāzi.

4. Siltuma ietekmes zona (HAZ)

Siltuma ietekmes zona ir materiāla daļa, kas piedzīvo termisko deformāciju lāzera griešanas procesā. Labi kontrolēts lāzera griezums minimizē HAZ, taču biezākas plāksnes ir jutīgākas pret deformācijām. HAZ var izraisīt krāsu izmaiņas vai materiāla īpašību izmaiņas tuvāk griezuma malai, tāpēc šīs zonas pārbaude ir svarīga gan estētikai, gan struktūrai.

5. Nekaitīgas pārbaudes (NDT)

Kritiskos pielietojumos var izmantot nekaitīgas pārbaudes metodes, piemēram, ultraskaņas pārbaudi vai rentgena starus, lai atklātu iekšējos defektus, kas nav redzami uz virsmas. Lai gan tas nav nepieciešams visās lāzera griešanas lietojumprogrammās, tas var būt svarīgi nozarēs, piemēram, aviācijā, automobiļu ražošanā un smagajā mašīnbūvē.

Padomi lāzera griezuma virsmas kvalitātes uzlabošanai

Ja lāzera griešana rada raupjas virsmas vai defektus, ņemiet vērā šādus ieteikumus uzlabošanai:

• Optimizējiet parametrus: Pielāgojiet lāzera jaudu, griešanas ātrumu un fokusu, lai atrastu optimālus iestatījumus attiecībā uz materiālu un biezumu.
• Izmantojiet pareizu palīdzgāzi: Pārliecinieties, ka izmantojat atbilstošu palīdzgāzi materiāla un vēlamās griezuma kvalitātes nodrošināšanai. Slāpeklis ir populārs izvēles gāzu veids augstas kvalitātes griezumiem nerūsējošā tērauda un alumīnija griešanā.
• Materiāla priekšsildīšana: Priekšsildīšana var palīdzēt samazināt termisko deformāciju un uzlabot malas kvalitāti, samazinot temperatūras

gradientu griešanas procesā.

• Pēcapstrāde: Ja nepieciešams, varat izmantot procesus, piemēram, slīpēšanu, pulēšanu vai deburrēšanu, lai turpinātu apstrādi pēc lāzera griešanas.

Secinājums

Lāzera griešana biezās plāksnēs var nodrošināt ļoti precīzus un tīrus griezumus, ja tiek izmantoti pareizie parametri. Virsmas kvalitātes pārbaude pēc griešanas ir ļoti svarīga, lai pārliecinātos, ka gala produkts atbilst jūsu prasībām. Pievēršot uzmanību lāzera jaudai, griešanas ātrumam, gāzu palīdzībai un citiem faktoriem, jūs varat samazināt izplatītas virsmas problēmas un nodrošināt, ka jūsu griezumi ir gludi, precīzi un gatavi turpmākai apstrādei.

Neatkarīgi no tā, vai strādājat ar metāla plāksnēm ražošanā, būvniecībā vai mašīnbūvē, virsmas integritātes saglabāšana ir būtiska, lai sasniegtu vislabākos iespējamos rezultātus.