Der vollständige Leitfaden zum Laserschneiden von Kohlenstoffstahl: Gasauswahl, Parameter und Fehlerbehebung

Einleitung: Das Material, das eine chemische Reaktion durchführt

Kohlenstoffstahl – milder Stahl und Bauplatte – ist in den meisten Fertigungsbetrieben das Material mit dem höchsten Volumen, und dort liefern Faserlaser ihre beeindruckendsten Zahlen.Eine Maschine, die auf 10 mm Edelstahl kämpft wird oft 20 mm Kohlenstoffstahl mit Sauerstoff schneiden, angetrieben durch die Chemie zwischen dem Hilfsgas und dem Eisen und nicht allein durch die Laserleistung.

Der Übergang vom Edelstahl erfordert, die Stickstoffgewohnheit zu vergessen.Während Kohlenstoffstahl auf Niederdrucksauerstoff läuft, der eine exotherme Reaktion im Inneren des Kerfs speist.Dies erzeugt eine oxidierte Kante und mögliche Bodenschrott auf dicken Platten, was völlig normal ist, kein Defekt.Durchbohrung einer dicken Platte ohne Ausbrüche, und die Oxidschicht zu verwalten.

Warum Sauerstoff alles am Kohlenstoffstahl verändert

Wenn ein Sauerstoffstrahl Eisen trifft, das bis zur Zündtemperatur erhitzt wird, brennt das Eisen.die in der Schnittzone erhebliche Wärme freisetzt:

• Stärkere Schnitte bei gleicher Leistung:Ein Faserlaser schneidet in der Regel Kohlenstoffstahl bis zu 1,5 bis 2 Mal die maximale Dicke, die er auf Edelstahl in der gleichen Leistungsklasse verwaltet.

• Niedriggasdruck:Der Stickstoffschnitt von Edelstahl läuft typischerweise bei 10 bis 20 bar an der Düse; der Sauerstoffschnitt von Kohlenstoffstahl läuft üblicherweise bei 0,3 bis 0,8 bar.Es bläst die Reaktionsprodukte weg und kühlt den Kerf ab..

• Eine Oxidschicht auf der Schnittfläche:Die Reaktion, die Energie hinzufügt, oxidiert auch die frische Oberfläche - eine normale Eigenschaft von Kohlenstoffstahl, die für die meisten Strukturanwendungen akzeptabel ist.

Die praktische Konsequenz ist, daß die Gaswahl und der Druck anders sind als bei Edelstahl, und das Parameterfenster ist breiter und toleriert eine viel größere Betreiberbreite.

Gaswahl: Sauerstoff, Luft oder Stickstoff

*Die Druckwerte sind indikative Ausgangspunkte an der Düse.

Luft: Die Kosten spielen auf dünnem Blatt

Auf dünnen Platten ist Druckluft oft die kostengünstigste Option, da sie Sauerstoffversorgungskontrakte eliminiert und gleichzeitig eine leichtere Oxidation durch eine sauerstoffmangelnde Reaktion erzeugt.Die Luft muss sauber und trocken sein.Bei bestimmten Stählen kann der Luftschnittrand leicht verhärtet werden.die eine wichtige Überlegung ist, wenn die Kante einer Sekundärbearbeitung oder Formung unterzogen wird.

Stickstoff: Nur wenn der Rand nackt sein muss

Stickstoff auf Kohlenstoffstahl kauft genau eins - einen oxidfreien, hellen Rand - zum Preis von Geschwindigkeit, Gaskosten und Strombedarf.Obwohl für die meisten Geschäfte, Sauerstoff plus Entkalkung ist wirtschaftlicher als Stickstoff für die gleiche Lackierung.

Parameter Ausgangspunkte nach Dicke

Jede Maschine und jede Materialcharge unterscheidet sich. Verwenden Sie den nachstehenden Rahmen als Basis für das Sauerstoffschneiden und entwickeln Sie dann die Produktionsparameter durch Testschnitte auf der tatsächlichen Platte.Die Qualität hängt stark von der Lichtstrahlqualität ab, Düsenzustand, Fokusgenauigkeit und Gaslieferung.

*Nur indikative Bereiche. Eine 3 kW-Maschine kann je nach Lichtqualität und Aufbau 12~16 mm schneiden, während sich ein 6 kW-System typischerweise weit über 20 mm hinaus erstreckt.Während Gas und Fokus die Qualität bestimmen.

Allgemeine Anpassungsvorschriften

• Bodenschrott auf einem Sauerstoffschnittin der Regel eine falsche Balance anzeigt: Prüfen Sie die Fokustiefe und den Gasdruck, bevor Sie die Leistung erhöhen.

• Brennen auf dünnem BlattSie weist auf überschüssige Energie hin: Verringern Sie die Leistung, erhöhen Sie die Geschwindigkeit oder senken Sie den Sauerstoffdruck.

• Groben Streifen auf einer dicken PlatteSie weisen in der Regel eher auf Fokustiefe, Gasreinheit oder Optik als auf Leistungsbeschränkungen hin.

• Die Masse der Mühle ist wichtig:Warmgewalzte Platten entzünden sich und schneiden anders als eingelegte oder geblasene Platten.

Fokus und Düsenvorrichtung für den Sauerstoffschnitt

Das Sauerstoffschneiden erzeugt eine größere Schnittfläche als das Stickstoffschneiden, zusammen mit einem ausgeprägten Fokusverhalten.

• dünnes Blatt:Die Fokussierung auf oder in der Nähe der oberen Oberfläche ergibt die schnellsten und saubersten Schnitte.

• Mittlere und dicke Platte:Ein negativer Versatz (Fokus innerhalb des Materials) verteilt die Energie durch die Schnitttiefe und reduziert den Grundschrott.

• Düse und Standoff:Eine beschädigte oder aus dem Zentrum gerissene Düse verzerrt den Sauerstoffstrahl und erzeugt asymmetrischen Schrott.

• Gaslieferung:Der Sauerstoffdruck wird unter Schneidbedingungen direkt an der Düse überprüft, anstatt sich ausschließlich auf die Messwerte des Reglers zu verlassen.

Durchbohrendes Kohlenstoffstahl: Da, wo der Sauerstoff zurückbeißt

Der häufigste Ausfallpunkt bei der Verarbeitung von Kohlenstoffstahl ist der Durchbruch und nicht der Schnitt.Ein Sauerstoffpiercing mit voller Leistung auf einer dicken Platte kann heftig ausbrechen, das geschmolzenes Metall auf die Düse und die Schutzlinse spritzt.

• Pulse- oder Rampenpiercing:Beginnen Sie mit einem pulsierenden oder mit Strom versorgten Strahl anstelle von voller, kontinuierlicher Energie, um den Durchbruch zu kontrollieren und den geschmolzenen Ausbruch zu minimieren.

• Steuerbares Hilfsgas:Viele Maschinen durchbohren mit reduziertem oder verzögertem Sauerstoff oder verwenden Luft/Stickstoff für die Durchbohrungsphase, bevor sie zum Schnitt auf Sauerstoff umsteigen.

• Lassen Sie ausreichend Zeit für die Piercing-Prozedur:Eine dicke Platte erfordert eine längere Durchbohrung; ein beschleunigter Prozess führt zu Ausbrüchen und hinterlässt eine größere Hitzebelastung.

• Inspektion nach dem Piercing:Ein Ausbruch beschädigt zuerst die Düse und die Schutzlinse.

Die Frage nach der Oxidschicht: Akzeptieren, reduzieren oder beseitigen

Bei einem Sauerstoffschnitt bleibt auf der Schnittfläche eine Oxidschicht und bei dickeren Platten Schlacke am unteren Rand.Die Feststellung, ob ein Eingreifen erforderlich ist, hängt von den nachgelagerten Betrieben ab..

• Akzeptieren Sie es:Bei nach der Montage geschweißten oder gestrichenen Bauteilen, Halterungen und Teilen liegen Oxid- und Leichtschrottwerte gut innerhalb der erwarteten Parameter.Viele Konstruktionsspezifikationen erlauben ausdrücklich Sauerstoff-Schnittkante.

• Reduzieren Sie es:Der Bodenschrott kann minimiert werden, wenn auch selten vollständig auf einer dicken Platte beseitigt, indem die richtige Fokustiefe, der Druck innerhalb des Bandes der Maschine und die mit der Dicke abgestimmte Geschwindigkeit beibehalten werden.Das Schneiden leicht unter der Höchstgeschwindigkeit reduziert häufig den Schrott effektiver als die Steigerung der Leistung.

• Entfernen Sie es:Teile, die zur Pulverbeschichtung, zum Verzinkern oder zur Knappheitsanordnung bestimmt sind, bedürfen einer Behandlung: leichte Schleifung der unteren Kante, Luftschneiden, wenn eine dünnere Oxidation zulässig ist,oder Stickstoffschnitt, bei dem die Oxidation vollständig vermieden werden muss.

Eine Faustregel:Die Anforderungen an die Kanten müssen vor der Auswahl des Hilfsgases definiert werden.

Schnelle Fehlerbehebungsanleitung

Häufig gestellte Fragen

F: Ist der Abfall am Boden von Sauerstoffgeschnittenem Kohlenstoffstahl normal?

A: Bei dickeren Platten, ja. Oxid und ein wenig Bodenschrott sind inhärente Merkmale des Sauerstoffschneidens. Richtige Fokussierung, Druck und Geschwindigkeit minimieren sie, und leichtes Schleifen entfernt sie, wo nötig.Es ist kein Indikator für eine Maschinenstörung..

F: Kann ich Kohlenstoffstahl mit Stickstoff oder Luft anstelle von Sauerstoff schneiden?

A: Luft wirkt gut auf dünnen Blechen (in der Regel bis zu 3 ‰ 6 mm) bei geringeren Gaskosten, was zu einem leichteren Oxidrand führt.Oxidfreie Kante, aber deutlich langsamer und teurer, wodurch sie nur dann wirtschaftlich ist, wenn sie einen nachgelagerten Schritt wie das Entkalken vor der Beschichtung eliminiert.

F: Warum wird beim Sauerstoffschneiden im Vergleich zum Stickstoffschneiden ein niedrigerer Gasdruck verwendet?

A: Sauerstoff reagiert chemisch mit dem Stahl und erzeugt thermische Energie, wodurch der hohe mechanische Druck zum Ausstoßen des geschmolzenen Materials vermieden wird.Übermäßiger Druck stört die exotherme Reaktion und kühlt den Schnitt vorzeitig ab..

F: Welche Dicke von Kohlenstoffstahl kann ein Faserlaser schneiden?

A: Mit Sauerstoffunterstützung schneidet ein Faserlaser in der Regel Kohlenstoffstahl bis zu 1,5 bis 2 Mal die maximale Dicke des mit gleicher Leistung gehandhabten Edelstahls.,Bei einer Größe von etwa 25 bis 30 mm wechseln viele Hersteller zur wirtschaftlichen Effizienz auf Plasma- oder Oxy-Fuel-Systeme um.

Wie man in der Werkstatt Kohlenstoffstahl schneidet

Kohlenstoffstahl ist nach wie vor das material, das mit faserlasern verarbeitet wird, aber eine unsachgemäße gaswahl oder parameterkonfiguration kann leicht zu einer verlustsproduktivität führen.für Betriebsarbeiten, bei denen Geräte für eine gemischte Arbeitsbelastung bewertet werden, können unsere Anwendungsingenieure Ihren spezifischen Dickenbereich und die Anforderungen an die Kanten überprüfen, die ideale Leistungsklasse und Gaskonfiguration empfehlen,und ordnen Sie vor dem Kauf Proben auf Ihrem tatsächlichen Teller.

[Gespräch mit einem Anwendungsingenieur]¢ Teilen Sie Ihre Materialdicke, Teilegrößen und Fertigungsanforderungen (gemalt, geschweißt oder nackt gelassen) mit, um eine maßgeschneiderte Maschinenempfehlung und Parameter-Startpunkte zu erhalten.