Полное руководство по лазерной резке углеродистой стали: выбор газа, параметры и устранение неполадок

Введение: Материал, в котором происходит химическая реакция

Углеродистая сталь - мягкая сталь и конструктивная плита - является наиболее объемным материалом в большинстве производственных цехов, и где волоконные лазеры обеспечивают свои самые впечатляющие числа.Машина, которая борется на 10 мм нержавеющей стали часто будет резать 20 мм углеродистой стали с кислородом, управляемый химией между газом и железом, а не только мощностью лазера.

Переход от нержавеющей стали требует избавиться от привычки азотного: нержавеющая сталь использует азот под высоким давлением для яркого, безоксидного края,В то время как углеродистая сталь работает на кислороде низкого давления, который питает экзотермическую реакцию внутри решеткиЭто создает окисленный край и потенциальный дно шлаки на толстых пластинах, что вполне нормально, а не дефект.пробивающая толстая пластина без выбросов, и управление оксидным слоем.

Почему кислород меняет все на углеродной стали

Когда кислородный струй встречает железо, нагретое до температуры зажигания, железо сгорает.Выпускает значительное количество тепла внутри зоны резки:

• Более толстые разрезы при той же мощности:Лазерные волокна обычно разрезают углеродистую сталь до 1,5-2 раз большей толщины, чем она может разрезать на нержавеющей стали в том же классе мощности.

• Низкое давление газа:Азотная резка нержавеющей стали обычно проходит от 10 до 20 бар на сопла; кислородная резка углеродной стали обычно проходит от 0,3 до 0,8 бар.Он просто выдувает продукты реакции и охлаждает решетку..

• Оксидный слой на разрезанной поверхности:Реакция, которая добавляет энергию, также окисляет свежую поверхность - нормальная характеристика углеродной стали, которая приемлема для большинства структурных приложений.

Практическое следствие заключается в том, что выбор газа и давление имеют другое значение, чем на нержавеющей стали, а окно параметров шире, допуская гораздо большую широту оператора.

Выбор газа: кислород, воздух или азот

*Нагрузки являются ориентировочными исходными точками на соплах. Проверьте по данным производителя машины и системе подачи газа.

Воздух: стоимость на тонком листе

На тонком листе сжатый воздух часто является наиболее низким вариантом эксплуатационных затрат, устраняя контракты на поставку кислорода, обеспечивая при этом более легкую окисление из-за реакции с недостатками кислорода.Воздух должен быть чистым и сухим.На некоторых сталях воздушный край может быть слегка затвердел,что является важным фактором, если край будет подвергаться вторичной обработке или формированию.

Азот: только когда край должен быть голым

Азот на углеродной стали покупает только одно - безоксидный, яркий край - по цене скорости, стоимости газа и спроса на энергию.Хотя для большинства магазинов, кислород плюс обезкалывание экономичнее, чем азот для той же окраски.

Параметр Начальные точки по толщине

Каждая машина и партия материалов отличаются. Используйте нижеприведенную схему в качестве базовой для кислородной резки, а затем разработайте производственные параметры с помощью испытательных резков на фактической пластине.Качество сильно зависит от качества луча, состояние сопла, точность фокусировки и подача газа.

*Только индикативные диапазоны. Машины мощностью 3 кВт могут разрезать 12-16 мм в зависимости от качества и настройки луча, в то время как системы мощностью 6 кВт обычно проходят далеко за пределы 20 мм.в то время как газ и фокус диктуют качество.

Общие правила приспособления

• Нижний шлак на кислородном разрезеобычно указывает на неправильный баланс: проверьте глубину фокуса и давление газа перед увеличением мощности.

• Горение верхнего края на тонком листеуказывает на избыток энергии: снижение мощности, увеличение скорости или снижение давления кислорода.

• Грубые полоски на толстой пластинеобычно указывают на глубину фокусировки, чистоту газа или проблемы с оптикой, а не ограничения мощности.

• Масштабы мельницы:Горячекатаная пластина воспламеняется и разрезается по-другому, чем маринованная или взрывная.

Настройка фокуса и сопла для резки кислорода

Кислородная резка дает более широкую резьбу, чем азотная резка, наряду с отличным поведением фокусировки.

• Тонкий лист:Сосредоточение на верхней поверхности или рядом с ней дает самые быстрые и чистые разрезы.

• Средняя и толстая пластина:Отрицательный смещение (фокус внутри материала) распределяет энергию по глубине разреза и уменьшает дно шлака.

• Насадка и задержка:Поврежденная или отклоненная от центра сосна искажает струю кислорода и создает асимметричный мусор.

• Доставка газа:Проверьте давление кислорода непосредственно на соплах в условиях резки, а не полагаясь исключительно на показания регулятора.

Пробивающаяся углеродистая сталь: где кислород возвращается

Наиболее частыми точками сбоя в переработке углеродной стали является прокол, а не резка.Прокол кислорода с полной мощностью на толстой пластине может взорваться резко, распыляя расплавленный металл на сопла и защитные линзы.

• Импульсное или продольное пирсинг:Начните с пульсирующего или мощного луча вместо полной непрерывной мощности, чтобы контролировать прорыв и минимизировать расплавленное извержение.

• Управляемый газовый ассистент:Многие машины пирсируют с уменьшенным или задержанным кислородом или используют воздух / азот для фазы пирсирования, прежде чем переключаться на кислород для разреза.

• Оставьте достаточно времени для прокола:Толстая пластина требует более длительного проникновения; поспешный процесс вызывает взрывы и оставляет большую начальную отметку, пораженную теплом.

• Проверка после пирсинга:Проверьте оба компонента перед резкой, поскольку поврежденная сосна гарантирует повреждение части.

Вопрос об оксидном слое: принять, уменьшить или убрать

Окислительная резка по своей сути оставляет слой оксида на поверхности резки, а на более толстых пластинах - шлаки на нижнем краю.Определение того, требуется ли вмешательство, зависит от операций ниже по производству.

• Прими это:Для конструктивных элементов, скобков и деталей, сварных или окрашенных после сборки, оксид и легкий шлак вполне соответствуют ожидаемым параметрам.Многие конструктивные спецификации явно разрешают кислородные резки.

• Уменьшите его:Дно может быть сведено к минимуму, хотя редко полностью устранено на толстой пластине, сохраняя правильную глубину фокусировки, давление в полосе машины и скорость, соответствующую толщине.Резание чуть ниже максимальной скорости часто уменьшает отходы более эффективно, чем увеличение мощности.

• Уберите его:Части, предназначенные для порошкового покрытия, оцинковки или сборки с близкими допустимыми значениями, требуют обработки: легкая шлифовка нижнего края, воздушная резка, где приемлемо более тонкое окисление,или азотная резка, когда окисление должно быть полностью избегнуто.

Правило:Определите требования к краям перед выбором вспомогательного газа. Кислород обеспечивает самый быстрый, самый экономичный рез, но требования к краям должны учитываться в общем рабочем процессе.

Справочник быстрого устранения неполадок

Частые вопросы

Вопрос: Нормально ли иметь шлаки на нижнем крае на кислородной углеродной стали?

Ответ: Да, на более толстой пластине. Оксид и некоторые отходы на дне являются неотъемлемыми характеристиками кислородной резки. Правильная концентрация, давление и скорость минимизируют их, а легкая шлифовка устраняет их там, где это необходимо.Это не показатель неисправности машины..

Вопрос: Можно ли резать углеродистую сталь азотом или воздухом вместо кислорода?

A: Воздух хорошо работает на тонком листе (обычно до 3 ‰ 6 мм) при более низкой стоимости газа, что приводит к более легкому оксидному краю.безоксидный край, но значительно медленнее и дороже, что делает его экономичным только в том случае, если он исключает такой низовый этап, как обезкалирование перед покрытием.

Вопрос: Почему при резке кислорода используется более низкое давление газа по сравнению с резкой азота?

Ответ: Кислород химически реагирует со сталью и генерирует тепловую энергию, избавляя от необходимости высокого механического давления для выброса расплавленного материала.Чрезмерное давление нарушает экзотермическую реакцию и преждевременно охлаждает решетку.

Вопрос: Какой толщины углеродистая сталь может быть разрезана лазером?

О: При помощи кислорода волоконный лазер обычно разрезает углеродистую сталь до 1,5 до 2 раз больше максимальной толщины нержавеющей стали, обрабатываемой при эквивалентной мощности.,В то время как более мощные системы простираются далеко за пределы 20 мм. Выше примерно от 25 до 30 мм многие производители переходят на плазменные или окси-топливные системы для экономической эффективности.

Установка резки углеродной стали в вашем магазине

Углеродистая сталь остается самым прощающим материалом, обрабатываемым волоконными лазерами, но неправильный выбор газа или конфигурация параметров может легко привести к потере производительности.Для операций по оценке оборудования для смешанной нагрузки, наши инженеры могут рассмотреть ваш конкретный диапазон толщины и требования к краям, рекомендовать идеальный класс мощности и конфигурацию газа,и устраивать предварительно покупки вырезаний образца на вашей фактической тарелке.

[Разговор с инженером-приложением]Поделитесь своим диапазоном толщины материала, размерами деталей и требованиями к отделке (крашены, сварные или оставлены голыми), чтобы получить индивидуальную рекомендацию машины и исходные точки параметров.