راهنمای کامل برش لیزری فولاد کربنی: انتخاب گاز، پارامترها و عیب یابی

مقدمه: ماده ای که در واکنش شیمیایی عمل می کند

فولاد کربن ٬ فولاد نرم و صفحه ساختاری ٬ بیشترین حجم مواد در اکثر کارگاه های تولیدی است و جایی که لیزرهای فیبر بیشترین تعداد را ارائه می دهند.یک ماشین است که در تلاش بر روی 10 میلی متر فولاد ضد زنگ اغلب قطع 20 میلی متر فولاد کربن با اکسیژن، توسط شیمی بین گاز کمک و آهن به جای قدرت لیزر به تنهایی هدایت می شود.

انتقال از فولاد ضد زنگ مستلزم فراموش کردن عادت نیتروژن است: فولاد ضد زنگ برای یک لبه روشن و بدون اکسید با نیتروژن با فشار بالا کار می کند،در حالی که فولاد کربن با اکسیژن با فشار پایین کار می کند که یک واکنش exothermic را در داخل کرف تغذیه می کنداین امر باعث ایجاد یک لبه اکسید شده و ممکن است روی صفحات ضخیم، که کاملا طبیعی است، نه یک نقص است. این راهنما شامل انتخاب گاز، پارامترهای ضخامت،صفحه ضخیم سوراخ کننده بدون انفجار، و مدیریت لایه اکسید.

چرا اکسیژن همه چیز را در فولاد کربن تغییر می دهد

هنگامی که یک جت اکسیژن با آهن گرم شده به دمای اشتعال برخورد می کند، آهن می سوزد. ترکیب آهن و اکسیژن اکسید آهن را تشکیل می دهد،آزاد کردن گرما قابل توجهی در داخل منطقه برش انرژی اضافی که بلند کردن سنگین را انجام می دهد:

• برش های ضخیم تر با همان قدرت:لیزر فیبر به طور معمول فولاد کربن را تا 1.5 تا 2 برابر حداکثر ضخامت آن را در فولاد ضد زنگ در همان کلاس قدرت برش می دهد.

• فشار پایین گاز:برش نیتروژن از فولاد ضد زنگ به طور معمول 10 تا 20 بار در نوزل انجام می شود؛ برش اکسیژن فولاد کربن به طور معمول در 0.3 تا 0.8 بار انجام می شود. فشار بالا کمک نمی کند.فقط محصولات واکنش را از بین می برد و کرف را خنک می کند..

• یک لایه اکسید روی سطح برش:واکنش که انرژی را اضافه می کند همچنین سطح تازه را اکسید می کند - یک ویژگی طبیعی بر روی فولاد کربن که برای اکثر کاربردهای ساختاری قابل قبول است.

نتیجه عملی این است که انتخاب گاز و فشار متفاوت از ضد زنگ است و پنجره پارامتر گسترده تر است و عرض عرض کار بسیار بیشتری را تحمل می کند.

انتخاب گاز: اکسیژن، هوا یا نیتروژن

* فشارها نقاط شروع شاخص در نوزل هستند ◄ با داده های سازنده ماشین و سیستم تحویل گاز خود را بررسی کنید.

هوا: بازی هزینه بر روی ورق نازک

در ورق نازک، هوا فشرده اغلب کمترین گزینه هزینه عملیاتی است، قطع قراردادهای تامین اکسیژن در حالی که اکسیداسیون سبک تری را به دلیل واکنش کمبود اکسیژن تولید می کند.هوا بايد پاک و خشك باشهدر برخی از فولاد ها، لبه ی برش هوا می تواند کمی سخت شود.که یک ملاحظه مهم است اگر لبه تحت ماشینکاری ثانویه یا شکل گیری قرار گیرد.

نیتروژن: تنها زمانی که لبه باید برهنه باشد

نیتروژن روی فولاد کربن دقیقاً یک چیز میخرد-- یک لبه روشن و بدون اکسید-- با قیمت سرعت، هزینه گاز و تقاضای برق.با اين حال براي بيشتر مغازه ها، اکسیژن به علاوه پاکسازی از آبرسان اقتصادی تر از نیتروژن برای همان پایان رنگ است.

پارامتر نقاط شروع با ضخامت

هر دستگاه و دسته مواد متفاوت است. از چارچوب زیر به عنوان یک پایه برای برش اکسیژن استفاده کنید، سپس پارامترهای تولید را از طریق برش های آزمایشی بر روی صفحه واقعی توسعه دهید.کیفیت به شدت به کیفیت پرتو بستگی دارد، وضعیت نوزل، دقت تمرکز و تحویل گاز.

*فقط محدوده های راهنمایی. یک دستگاه 3 kW ممکن است بسته به کیفیت و تنظیم پرتو 12 ′′16 میلی متر را برش دهد، در حالی که یک سیستم 6 kW به طور معمول به خوبی فراتر از 20 میلی متر گسترش می یابد. قدرت سقف را تنظیم می کند،در حالی که گاز و تمرکز کیفیت را تعیین می کند.

قوانین کلی اصلاحات

• خاشاک پایین روی یک برش اکسیژنمعمولاً نشان دهنده تعادل نادرست است: قبل از افزایش قدرت، عمق تمرکز و فشار گاز را بررسی کنید.

• سوختن بالای ورق نازکبه انرژی بیش از حد اشاره می کند: کاهش قدرت، افزایش سرعت، یا فشار اکسیژن پایین تر.

• خطوط خشن بر روی صفحه ضخیممعمولا به عمق تمرکز، خلوص گاز، یا مسائل نوری به جای محدودیت های قدرت اشاره می کنند.

• مقیاس آسیاب مهم است:صفحه گرم رول شده به طور متفاوتی نسبت به صفحه ترشی یا پرتاب شده روشن می شود و برش می دهد. همیشه پارامترها را در صورت تغییر شرایط سطح دوباره بررسی کنید.

تمرکز و تنظیم نوزل برای برش اکسیژن

برش اکسیژن باعث می شود یک برش گسترده تر از برش نیتروژن، در کنار رفتار تمرکز متمایز تولید شود.

• ورق نازک:تمرکز بر روی یا نزدیک به سطح بالا سریع ترین و تمیزترین برش ها را به دست می آورد.

• صفحه متوسط و ضخیم:یک تغییر منفی (فوکوس در داخل ماده) انرژی را در عمق برش توزیع می کند و ضایعات پایین را کاهش می دهد. این را از طریق برش های آزمایش تنظیم کنید.

• نوزل و تعویق:یک نوزل آسیب دیده یا خارج از مرکز، جت اکسیژن را تحریف می کند و زباله های نامتقارن ایجاد می کند. فاصله معمولاً 0.5 تا 1.5 میلی متر در سر های مدرن است و باید ثابت بماند.

• تحویل گاز:فشار اکسیژن را مستقیماً در نوزل در شرایط برش بررسی کنید، نه تنها به قرائت های تنظیم کننده تکیه کنید.

فولاد کربن سوراخ کننده: جایی که اکسیژن به آن باز می گردد

بیشترین نقطه خرابی در پردازش فولاد کربن، سوراخ کردن است نه برش. اکسیژن و فولاد داغ سفید ترکیبی پر انرژی را تشکیل می دهند.یک سوراخ اکسیژن با قدرت کامل بر روی صفحه ضخیم می تواند به شدت منفجر شود، پاشیدن فلز ذوب شده بر روی نوزل و لنز محافظ.

• سوراخ کردن با پالس یا رامپ:شروع کنید با یک پرتو پالس یا قدرت به جای قدرت کامل برای کنترل شکستن و به حداقل رساندن فوران ذوب شده.

• گاز کمک کنترل شده:بسیاری از دستگاه ها با اکسیژن کاهش یافته یا تأخیر خورده سوراخ می کنند یا قبل از تغییر به اکسیژن برای برش، از هوا / نیتروژن برای مرحله سوراخ استفاده می کنند. همیشه از روال سوراخ توصیه شده توسط تولید کننده پیروی کنید.

• زمان کافی برای سوراخ کردن اجازه دهید:صفحه ضخیم نیاز به یک سوراخ طولانی تر دارد؛ عجله در فرآیند باعث انفجار می شود و یک علامت شروع بزرگتر تحت تاثیر گرما می شود.

• بعد از سوراخ کردن بازرسی کنید:یک انفجار به نوزل و لنز محافظ آسیب می رساند. قبل از برش، هر دو جزء را بررسی کنید، زیرا نوزل آسیب دیده تضمین می کند که بخشی از آن آسیب دیده باشد.

سوال لایه اکسید: پذیرفتن، کاهش یا حذف

برش اکسیژن به طور ذاتی یک لایه اکسید را بر روی سطح برش و در صفحه های ضخیم تر، خاشاک را بر روی لبه پایین می گذارد.تعیین اینکه آیا این امر نیاز به مداخله دارد، به عملیات پایین زنجیره بستگی دارد..

• قبولش کنبرای اجزای ساختاری، براکت ها و قطعات جوش داده شده یا رنگ آمیزی شده پس از مونتاژ، اکسید و زباله های سبک به خوبی در پارامترهای انتظار می رود.بسیاری از مشخصات ساختاری به طور صریح اجازه می دهد لبه های برش اکسیژن.

• کمش کن:ضایعات پایین را می توان به حداقل رساند، اگرچه به ندرت به طور کامل در صفحه ضخیم از بین می رود، با حفظ عمق تمرکز صحیح، فشار در بین باند ماشین و سرعت متناسب با ضخامت.برش کمی کمتر از حداکثر سرعت اغلب کاهش ضایعات به طور موثر بیشتر از افزایش قدرت.

• ازش بردار:قطعات مورد نیاز برای پوشش پودری، گالوانیزه یا مونتاژ با تحمل نزدیک نیاز به درمان دارند: آسیاب سبک لبه پایین، برش هوا در جایی که اکسیداسیون نازک تر قابل قبول است،یا برش نیتروژن که باید از اکسیداسیون کاملا اجتناب شود.

قانون عمومي:قبل از انتخاب گاز کمک، نیازهای لبه را تعریف کنید. اکسیژن سریعترین و اقتصادی ترین برش را فراهم می کند، اما نیازهای پایان لبه باید در جریان کلی کار در نظر گرفته شود.

مرجع رفع مشکلات سریع

سوالات عمومی

سوال: آیا زباله های پایین روی فولاد کربن برش اکسیژن طبیعی است؟

ج: در صفحه ضخیم تر، بله. اکسید و برخی از زباله های زیرین ویژگی های ذاتی برش اکسیژن هستند. تمرکز، فشار و سرعت مناسب آنها را به حداقل می رساند و در صورت لزوم، آسیاب سبک آنها را از بین می برد.این نشانه ی خرابی ماشین نیست.

س: آیا می توانم فولاد کربن را به جای اکسیژن با نیتروژن یا هوا برش دهم؟

A: هوا به خوبی روی ورق نازک (معمولاً تا 3 mm 6 mm) با هزینه گاز پایین تر کار می کند و منجر به لبه اکسید سبک تر می شود. نیتروژن یک نور روشن تولید می کند،لبه بدون اکسید اما به طور قابل توجهی کندتر و گران تر است، که آن را صرفه جویی می کند تنها زمانی که آن را از بین می برد یک مرحله پایین مانند descaling قبل از پوشش.

س: چرا برش اکسیژن از فشار گاز پایین تر در مقایسه با برش نیتروژن استفاده می کند؟

A: اکسیژن با فولاد واکنش شیمیایی می کند و انرژی حرارتی تولید می کند، که نیاز به فشار مکانیکی بالا برای اخراج مواد ذوب شده را از بین می برد.فشار بیش از حد واکنش exothermic را مختل می کند و قبل از زمان خنک می کند.

س: لیزر فیبر می تواند چه ضخامت فولاد کربن را برش دهد؟

A: با کمک اکسیژن، یک لیزر فیبر به طور معمول فولاد کربن را تا 1.5 تا 2 برابر حداکثر ضخامت فولاد ضد زنگ با قدرت معادل برش می دهد. دستگاه های متوسط معمولا 12 تا 20 میلی متر را مدیریت می کنند.,در حالی که سیستم های با قدرت بالاتر به مراتب فراتر از 20 میلی متر است. بالاتر از حدود 25 تا 30 میلی متر، بسیاری از تولید کنندگان برای بهره وری اقتصادی به سیستم های پلاسما یا سوخت اکسی انتقال می دهند.

راه اندازی برش فولاد کربن در مغازه خود

فولاد کربن همچنان بخشنده ترین ماده ای است که توسط لیزرهای فیبر پردازش می شود، اما انتخاب گاز نادرست یا پیکربندی پارامتر به راحتی می تواند منجر به از دست دادن بهره وری شود.برای عملیات ارزیابی تجهیزات برای بار کار مخلوط، مهندسان برنامه ما می توانند محدوده ضخامت خاص و نیازهای لبه را بررسی کنند، کلاس قدرت ایده آل و پیکربندی گاز را توصیه می کنند،و قبل از خرید نمونه ها را روی بشقاب خود قرار دهید..

[گفتگویی با یک مهندس برنامه]️ دامنه ضخامت مواد، اندازه قطعات و الزامات تکمیل (نقاشی، جوش یا خالی) را به اشتراک بگذارید تا توصیه ماشین سفارشی و نقاط شروع پارامتر را دریافت کنید.