الدليل الكامل لقطع الفولاذ الكربوني بالليزر: اختيار الغاز والمعلمات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

مقدمة: المادة التي تعمل في تفاعل كيميائي

فولاذ الكربون - الفولاذ الخفيف والصفائح الهيكلية - هو المادة ذات الحجم الأكبر في معظم محلات التصنيع ، وحيث توفر الليزر الألياف أعدادهم الأكثر إثارة للإعجاب.الآلة التي تكافح على 10 مم من الفولاذ المقاوم للصدأ غالبا ما تقطع 20 مم من الفولاذ الكربوني مع الأكسجين، مدفوعة من قبل الكيمياء بين غاز المساعدة والحديد بدلا من طاقة الليزر وحدها.

الانتقال من الفولاذ المقاوم للصدأ يتطلب التخلص من عادة النيتروجين: الفولاذ المقاوم للصدأ يعمل على النيتروجين عالي الضغط للحصول على حافة مشرقة خالية من الأوكسيد،بينما الفولاذ الكربوني يعمل على الأكسجين بضغط منخفض الذي يغذي تفاعل خارجي داخلههذا يخلق حافة مكسورة و احتمالية رذاذ السفلي على لوحات سميكة وهو أمر طبيعي تمامًا ، وليس عيبًا. يغطي هذا الدليل اختيار الغاز ، والمعايير حسب السُمك ،لوحة سميكة ثقيلة بدون انفجارات، وإدارة طبقة الأكسيد.

لماذا الأكسجين يغير كل شيء على الفولاذ الكربوني

عندما يلتقي طائرة الأكسجين بالحديد الذي تم تسخينه إلى درجة حرارة الإشعال، يحترق الحديد.إطلاق حرارة كبيرة داخل منطقة القطع:

• قطع سميكة بنفس الطاقة:عادة ما يقطع الليزر الألياف الفولاذ الكربوني إلى 1.5 إلى 2 أضعاف السماكة القصوى التي يديرها على الفولاذ المقاوم للصدأ في نفس فئة الطاقة.

• ضغط غاز منخفض:عادةً ما يعمل قطع النيتروجين من الفولاذ المقاوم للصدأ من 10 إلى 20 بار في الفوهة؛ ويعمل قطع الأكسجين من الفولاذ الكربوني عادةً عند 0.3 إلى 0.8 بار. الضغط العالي لا يساعد.إنه ينفجر فقط منتجات التفاعل ويبرد الحافة.

• طبقة أكسيد على سطح القطع:التفاعل الذي يضيف الطاقة يأكسد أيضاً السطح الطازج، وهي سمة طبيعية على الفولاذ الكربوني مقبولة لمعظم التطبيقات الهيكلية.

والنتيجة العملية هي أن اختيار الغاز والضغط مهم بشكل مختلف عن الفولاذ المقاوم للصدأ ، ونفذة المعلمات أوسع ، وتتحمل عرضًا أكبر بكثير.

اختيار الغاز: الأكسجين، الهواء، أو النيتروجين

* الضغوط هي نقاط بداية إرشادية في الفوهة ◄ تحقق من بيانات الشركة المصنعة للآلة ونظام توصيل الغاز.

الهواء: تكلفة اللعب على ورقة رقيقة

على الألواح الرقيقة، غالباً ما يكون الهواء المضغوط هو خيار أقل تكلفة تشغيل، مما يلغي عقود إمدادات الأكسجين مع إعطاء أكسدة أخف بسبب تفاعل جوع الأكسجين.يجب أن يكون الهواء نظيف وجاف، حيث أن الرطوبة والزيت تدهور جودة القطع والبصريات. على بعض الفولاذ ، يمكن أن تكون حافة القطع الهوائي متصلبة قليلاً ،والتي هي اعتبار مهم إذا كانت الحافة ستخضع لمعالجة ثانوية أو تشكيل.

النيتروجين: فقط عندما تكون الحافة عارية

النيتروجين على الفولاذ الكربوني يشتري شيئا واحدا تماماً-- حافة لامعة خالية من الأكسيد-- بسعر السرعة، تكلفة الغاز، و الطلب على الطاقة.على الرغم من أن معظم المتاجر، الأكسجين بالإضافة إلى إزالة القشرة هو أكثر اقتصادية من النيتروجين لنفس النهاية الطلاء.

معايير النقاط الابتدائية حسب السُمك

تستخدم الإطار أدناه كخط أساس لقطع الأكسجين ، ثم تطوير معايير الإنتاج من خلال قطع الاختبار على اللوحة الفعلية.الجودة تعتمد بشكل كبير على جودة الشعاع، حالة الفوهة، دقة التركيز، وتسليم الغاز.

*المستويات الإرشادية فقط. يمكن لجهاز 3 كيلوواط أن يقطع 12 إلى 16 ملم اعتمادا على نوعية الشعاع وإعداده، في حين أن نظام 6 كيلوواط يمتد عادة إلى ما هو أبعد من 20 ملم.في حين أن الغاز والتركيز يملي نوعية.

القواعد العامة للتعديل

• القمامة السفلية على جرح الأكسجينعادة ما يشير إلى ميزان غير صحيح: تحقق من عمق التركيز وضغط الغاز قبل زيادة الطاقة.

• حرق من الأعلى على ورقة رقيقةيشير إلى الطاقة الزائدة: تقليل الطاقة، زيادة السرعة، أو انخفاض ضغط الأكسجين.

• خطوط خام على لوحة سميكةعادة ما تشير إلى عمق التركيز، نقاء الغاز، أو قضايا البصرية بدلا من قيود الطاقة.

• أهمية مقياس الطاحونةالصفيحة المطاطية الساخنة تشتعل وتقطع بشكل مختلف عن الصفيحة المملحة أو المتفجرة. دائماً إعادة التحقق من المعلمات عندما تتغير ظروف السطح.

تركيب التركيز والفوهة لقطع الأكسجين

إن قطع الأكسجين ينتج حافة أوسع من قطع النيتروجين ، إلى جانب سلوك تركيز متميز.

• ورقة رقيقة:التركيز على أو بالقرب من السطح العلوي يعطي أسرع، النظيفة قطع.

• صفيحة متوسطة وسميكة:التراجع السلبي (التركيز داخل المادة) توزيع الطاقة من خلال عمق القطع ويقلل من القمامة السفلية.

• الفوهة والموقف:الفوهة المتضررة أو المنعزلة عن المركز تشوه طائرة الأكسجين وتخلق ترابًا غير متماثل. عادةً ما يكون الارتباط من 0.5 إلى 1.5 مم على الرؤوس الحديثة ويجب أن يبقى ثابتًا.

• تسليم الغاز:التحقق من ضغط الأكسجين مباشرة في الفوهة في ظل ظروف القطع ، بدلاً من الاعتماد فقط على قراءات المنظم.

فولاذ الكربون المثقب: حيث يعود الأكسجين

نقطة الفشل الأكثر شيوعًا في معالجة الصلب الكربوني هي الثقب بدلاً من القطع. يشكّل الأكسجين والصلب الساخن كبيراً مزيجاً طاقياً.ثقب الأكسجين بكامل قوته على لوحة سميكة يمكن أن ينفجر بعنف، رش المعدن المنصهر على فوهة والعدسة الواقية.

• ثقب النبضات أو الثقوبات:ابدأ بقطرة مضغوطة أو محمولة بالطاقة بدلاً من الطاقة المستمرة الكاملة للسيطرة على الانفجار وتقليل ثوران الذوبان.

• غاز المساعدة المسيطر عليه:العديد من الآلات تخترق مع انخفاض أو تأخير الأكسجين ، أو استخدام الهواء / النيتروجين لمرحلة الاختراق قبل التحول إلى الأكسجين للقطع. اتبع دائمًا روتين الاختراق الموصى به من قبل الشركة المصنعة.

• إعطاء وقت كافٍ للثقب:تتطلب الصفيحة السميكة إقامة ثقب أطول ؛ الإسراع في العملية يدعو إلى الانفجارات ويترك علامة بداية أكبر تتأثر بالحرارة.

• فحص بعد ثقب:يضر الانفجار بالفوهة والشاشة الوقائية أولاً. تحقق من كل من المكونات قبل القطع ، حيث يضمن الفوهة التالفة جزءًا مُتعرضًا للخطر.

مسألة طبقة الأكسيد: القبول، والحد من، أو إزالة

يترك قطع الأكسجين بطبيعته طبقة أكسيد على سطح القطع ، وعلى الألواح الأكثر سمكاً ، قمامة على الحافة السفلية.تحديد ما إذا كان هذا يتطلب تدخلًا يعتمد على العمليات في خط التداول.

• تقبلي الأمربالنسبة للأجزاء الهيكلية والقضبان والأجزاء التي يتم لحامها أو طلاءها بعد التجميع ، فإن الأكسيد والقمامة الخفيفة ضمن المعلمات المتوقعة.العديد من المواصفات الهيكلية تسمح بشكل صريح الحواف قطع الأكسجين.

• خفضها:يمكن تقليل الحطام السفلي إلى الحد الأدنى - على الرغم من أنه نادراً ما يتم القضاء عليه بالكامل على لوحة سميكة - من خلال الحفاظ على عمق التركيز الصحيح والضغط داخل نطاق الجهاز والسرعة المتطابقة مع السُمك.قطع أقل بقليل من السرعة القصوى غالبا ما يقلل من الحطام بشكل أكثر فعالية من زيادة الطاقة.

• إزاله:تتطلب الأجزاء المخصصة لطلاء المسحوق أو الغسيل أو تجميع التسامح القريب معالجة: طحن خفيف للحافة السفلية ، قطع الهواء حيث يمكن قبول أكسدة رقيقة ،أو قطع النيتروجين عندما يتعين تجنب الأكسدة بالكامل.

قاعدة الإبهام:تحديد متطلبات الحافة قبل اختيار الغاز المساعد. يوفر الأوكسجين أسرع، والقطع الأكثر اقتصادا، ولكن يجب أن تؤخذ متطلبات التشطيب الحافة في الاعتبار في سير العمل العام.

مرجع لحل المشاكل السريع

الأسئلة الشائعة

السؤال: هل هو طبيعي أن يكون هناك حطام في الحافة السفلية على الفولاذ الكربوني المقطوع بالأكسجين؟

الجواب: نعم، على لوحة سميكة. الأكسيد وبعض الحطام السفلي هي خصائص متأصلة لقطع الأكسجين. التركيز الصحيح والضغط والسرعة تقلل منها إلى الحد الأدنى، والطحن الخفيف يزيلها حيثما كان ذلك مطلوبًا.إنه ليس مؤشراً على عطل في الجهاز.

س: هل يمكنني قطع الفولاذ الكربوني بالنيتروجين أو الهواء بدلاً من الأكسجين؟

ج: الهواء يعمل بشكل جيد على ورقة رقيقة (عادة ما يصل إلى 3 6 ملم) بتكلفة غاز أقل ، مما يؤدي إلى حافة أكسيد أخف. ينتج النيتروجينحافة خالية من الأوكسيد ولكنها أبطأ بكثير وأكثر تكلفة، مما يجعلها اقتصادية فقط عندما تتخلص من خطوة أسفل النهر مثل إزالة القشرة قبل الطلاء.

س: لماذا يستخدم قطع الأكسجين ضغط غاز أقل مقارنة بقطع النيتروجين؟

الجواب: الأكسجين يتفاعل كيميائياً مع الصلب ويخلق طاقة حرارية، مما يلغي الحاجة إلى ضغط ميكانيكي مرتفع لطرد المادة المنصهرة.الضغط المفرط يعطل التفاعل الحراري الخارجي و يبرد الحفرة قبل الأوان.

س: ما هو سمك الفولاذ الكربوني الذي يمكن لليزر أن يقطع؟

ج: مع مساعدة الأكسجين، يقطع الليزر الألياف عادة فولاذ الكربون حتى 1.5 إلى 2 مرات سمك الفولاذ المقاوم للصدأ القصوى التي يتم التعامل معها في قوة مماثلة. الآلات متوسطة القوة عادة ما تتمكن من 12 إلى 20 مم,بينما تمتد أنظمة طاقة أعلى إلى ما هو أبعد بكثير من 20 مم. فوق حوالي 25 إلى 30 مم ، ينتقل العديد من الشركات المصنعة إلى أنظمة البلازما أو وقود الأوكسي لتحقيق الكفاءة الاقتصادية.

كيفية إعداد قطع الفولاذ الكربوني في متجرك

لا يزال الفولاذ الكربوني هو المادة الأكثر تسامحاً التي يتم معالجتها بواسطة الليزر الألياف، ومع ذلك فإن اختيار الغاز أو تكوين المعلمات غير الصحيح يمكن أن يؤدي بسهولة إلى فقدان الإنتاجية.للعمليات التي تقوم بتقييم معدات حمولة عمل مختلطة، يمكن لمهندسي التطبيقات لدينا مراجعة نطاق سمك محدد ومتطلبات الحافة، وتوصي بفئة الطاقة المثالية وتكوين الغاز،وترتيب قطع العينة قبل الشراء على لوحة الفعلية الخاصة بك.

[محادثة إلى مهندس تطبيقات]• شارك نطاق سمك المواد، وأحجام الأجزاء، ومتطلبات التشطيب (المصبوغ، المطاوئ، أو ترك عارية) للحصول على توصية آلة مخصصة ومعايير نقاط البداية.