الصعوبات الفنية الشائعة لقطع الصفائح المعدنية بالليزر

غالبًا ما تكون الصعوبات الفنية هي أكثر الأشياء المحبطة التي نواجهها أثناء تقنية الأتمتة. عندما لا يعمل ، فإنه يجعلنا في بعض الأحيان غاضبين. سنقول ، استرخي واجلس. قم ببعض الأبحاث حول هذا المشروع بالذات وتعلم. لا تتعلم وتعمل في نفس الوقت. أولاً ، أنهِ التعلم ثم جربه. في الواقع ، ستجد حلاً مناسبًا ، وإلا ستجد طريقة لمعرفة المزيد حول حل المشكلة. ومع ذلك ، فإن تقنية القطع بالليزر عبارة عن مجموعة من الوظائف المتعددة ، مما يعني أنه قد تظهر عقبات فنية بسبب نقص الصيانة أو عدم القدرة الوظيفية. سيوضح محتوى اليوم أحد عشر مشكلة فنية شائعة نواجهها أثناء قطع الصفائح المعدنية بالليزر.

أكثر الصعوبات الفنية الـ 11 شيوعًا لقطع الصفائح المعدنية بالليزر

غالبًا ما يواجه المشغلون مشكلات مختلفة عند قطع الصفائح المعدنية بجهاز القطع بالليزر. اعتمادًا على خطورة المشكلات وتأثيرها ، قمنا بوضع قائمة بأحد عشر صعوبة تقنية شائعة أكثر شيوعًا في تقطيع الصفائح المعدنية بالليزر. سنصف القضايا والعلم وراء المشكلة والحل. لضمان قطع ذات جودة أفضل ، يجب أن نكون على دراية بهذه الصعوبات الفنية.

قطع غير فعال

يواجه غالبية المبتدئين العديد من الصعوبات التقنية عند استخدام نظام القطع بالليزر لقطع المواد المختلفة. المشكلات الأكثر شيوعًا التي قد يواجهونها هي القطع غير الفعال بسبب سمك المادة أو مادة تشبث الخبث التي ترفع درجة حرارة المكون. نتيجة لذلك ، فإن اللوحة المقترحة ستكون إهدارًا كاملاً للمواد. لمعالجة هاتين المسألتين ، يجب علينا أولاً أن نفهم أساسيات أشكال مواد القطع بالليزر واتساقها وتركيبها.

أنواع المواد وجودتها

كل آلة قطع بالليزر لها حدود قص قصوى للسمك. ولكن ماذا لو حددت المواصفات حدًا لسمك الفولاذ يصل إلى 1 بوصة ، لكنك ما زلت تواجه مشكلة في قطع 0.5 بوصة من الفولاذ الكربوني السميك؟ في هذه الحالة ، تعتمد حدود سمك القطع بالليزر على التوصيل الحراري عبر المادة ، وانعكاس السطح عند 10.6 ميكرون ، وأشكال السبائك ، ونقاط تبخير السبيكة ، والتوتر السطحي للمواد المنصهرة ، وهندسة المكونات.

  1. يزداد الانحراف الحراري مع زيادة سماكة المادة مع الأخذ في الاعتبار كل هذه الخصائص.
  2. يصبح الليزر أكثر حدة عن طريق تقليل حجم البقعة بشكل كبير وتركيز الشعاع.
  3. التركيز الشديد على الغازات المساعدة يحسن من قدرة الليزر. يساعد الغاز المساعد في الاحتراق ونفخ المعدن المنصهر.
  4. توفر تلك المعادن ذات الموصلية العالية قطعًا غير فعال ، مثل الألومنيوم. في هذه الحالة ، سيؤدي التحول الفعال للطاقة إلى خفض فعال.
  5. تؤثر الهندسة الجزئية على أكثر من الحالات الفيزيائية الأخرى للعملية الحرارية. تمتص الركن أو المناطق الأصغر طاقة أكثر مما يزيد من الانفجار. باختصار ، كلما كانت هندسة المواد أكثر تعقيدًا ، يصعب المساومة على سرعة القطع.
  6. اتساق المادة له تأثير كبير على القطع بالليزر. تأكد من أن الصفائح المعدنية نظيفة ومخللة وخالية من الزيت. تتفاعل المعادن منخفضة الجودة بشكل كبير مع العملية الحرارية في هذه الحالة ، خاصة أثناء فترة معالجة الأكسجين.

تكوين الخامات

يكون لتركيب المادة تأثير كبير على المعالجة بالليزر أكثر من أي حالة فيزيائية أخرى للمادة. في هذه الحالة ، تؤثر المعالجة بالليزر عادةً على الموصلية ولزوجة المعدن في شكل سائل. يؤثر التوتر السطحي للمعدن السائل على درجة جزيئات الخبث عند حافة خروج الجزء. سوف تتطاير مواد النفايات بعيدًا إذا كانت طبقة اللزوجة رقيقة في هذه الحالة. سوف تلتصق جسيمات الخبث بالمادة وتزيد من درجة حرارتها إذا كان الطلاء سميكًا.

الفولاذ الكربوني عبارة عن صفائح معدنية عالية الجودة تشتعل بسرعة عند تعرضها لشعاع الليزر. هذا النوع من المواد ، بالمقارنة مع المواد المتجانسة ، سيكون له عدة نقاط انصهار. من ناحية أخرى ، لا يمكن لمنتجي الصلب الكربوني في مواقع مختلفة استخدام نفس المكونات الهيكلية في عملياتهم. نظرًا لاختلاف نقاط الانصهار ، قد تواجه صعوبة في قطع المواد في هذه الحالة. ضع في اعتبارك حالة السطح ، والتي تتضمن المقياس والطلاء والقذارة والشوائب السطحية ، عند اختيار مادة عالية الجودة من الصلب الكربوني.

إعداد مشكلة الوقت

يمكن أن يستغرق القطع بالليزر وقتًا طويلاً عند قطع المواد غير المألوفة بسبب وقت الإعداد. تتأثر هذه العملية بحجم الفوهة ، والقدرة المقدرة ، وتعديل الطول البؤري ، والغاز المساعد والضغط ، والسرعة. من ناحية أخرى ، تعد هذه المعلمات بالغة الأهمية بحيث لا يقطع الليزر المواد إذا لم تحصل عليها بشكل صحيح.

تأثير التشويه

HAZ أو المنطقة المتأثرة بالحرارة هو مصطلح شائع يستخدم في تقنية القطع بالليزر. تتشكل HAZ عندما ترتفع درجة الحرارة في المكان المتوقع فوق نقطة التحول الحرجة نتيجة التشوه. قد يحدث التشويه بطرق متعددة.

  1. عندما يسقط الليزر على مواد رقيقة بسمك 0.001 إلى 0.005 بوصة ، فإنه يسبب هذا التأثير. نظرًا لأن الطبقة المعاد صياغتها تتشكل من الخارج ، فإن المواد الأكثر هشاشة تكون أكثر عرضة للتشويه.
  2. تؤدي الحيلة المفاجئة في درجة حرارة المواد بالقرب من منطقة القطع إلى حدوث تشويه.
  3. قد يؤدي التصلب السريع لمنطقة القطع أيضًا إلى تحفيزها.

في هذه الحالة ، سيساعد استخدام جهاز التبريد بالماء أثناء عملية القطع بالليزر على تقليل الحرارة الناتجة.

مشكلة انثقاب الصفائح المعدنية

التثقيب هو طريقة قياسية للتعبئة والتخزين الصناعي ، خاصة للأغذية. ثقب الصفائح المعدنية شائع أيضًا للتهوية ومرافق الهواء الأخرى. ومع ذلك ، هناك بعض المشكلات الفنية المتعلقة بحجم الثقب وشكله أثناء ثقب الصفائح المعدنية. لحل هذه التحديات ، يجب أن تفهم تعقيدات ثقب الصفائح المعدنية. هناك طريقتان لآلة القطع بالليزر لتثقيب الصفائح المعدنية.

ثقب النبض

تتيح تقنية التثقيب هذه ذروة الطاقة العالية لإذابة أو تبخير كمية صغيرة من المواد. في هذه الحالة ، من المتوقع أن يكون الهواء أو غاز النيتروجين بمثابة الغاز الإضافي لتوسيع الفتحة. في وقت القطع ، يكون ضغط الغاز أقل من ضغط الأكسجين. يخلق كل ليزر ساقط ثقبًا صغيرًا في المادة. بعد التثقيب ، يحل الغاز الإضافي محل غاز الأكسجين للقطع. في الماضي ، كان يتم ثقب الفجوة وقطعها على الفور باستخدام قالب التثقيب في وحدة الختم بالليزر. في الوقت الحاضر ، باستخدام طرق التثقيب النبضي والتفجير ، يمكننا إنشاء البقعة ، وبعد ذلك ، يمكن لليزر إجراء القطع.

  1. قطر الفتحة المثقبة أصغر. يتفوق معيار التثقيب هنا على معيار ثقب التفجير.
  2. في هذه العملية ، يتمتع الليزر بخصائص عالية للطاقة والوقت والمكان للشعاع.
  3. يجب أن تكون تقنية الانتقال من عملية التثقيب هذه إلى القطع المستمر دقيقة للحصول على شق عالي الجودة.

نسف ثقب

تخلق المادة حفرة بعد تشعيع الليزر المستمر ، ويدمر تدفق الأكسجين بشعاع الليزر المادة المنصهرة لعمل ثقب صغير. هذا الحجم يعتمد على سمك اللوحة. يبلغ متوسط ​​قطر ثقب التفجير نصف سماكة اللوحة. في هذه الحالة ، بالنسبة للوحة السميكة ، يكون ثقب التفجير أكثر اتساعًا وليس دائريًا.

إذا كنت تبحث عن دقة تصنيع عالية ، فلا تذهب لتفجير الثقوب. انها مناسبة فقط للخردة.

عمق القطع / النقش غير كافٍ

هذه المشكلة هي واحدة من المشكلات التكنولوجية الأكثر شيوعًا من قبل المشغلين. يحدث عمق القطع / النقش غير الكافي للأسباب التالية.

  1. قد لا تكون النقطة المحورية في الموضع الصحيح. إذا وجدت هذه المشكلة ، فقم بتعديلها وفقًا لطرق شركة الليزر المقدمة.
  2. فشل أنبوب الليزر في البدء ، وإذا لم تنجح زيادة الطاقة ، فسيكون استبدال أنبوب الليزر هو الخيار الأفضل.
  3. طاقة إخراج الليزر أو مصدر الطاقة منخفض جدًا. إذا لم ينجح ضبطه ، فسيكون استبداله هو أفضل طريقة لإصلاح المشكلة.
  4. في بعض الأحيان ، بسبب سرعة القطع ، قد يحدث القطع غير الكافي. لذلك ، قد يؤدي إبطاء معدل سرعة القطع أو النقش إلى حل هذه المشكلة.

قطع غير مكتمل

أثناء عملية القطع بالليزر ، ربما تكون قد لاحظت أن الليزر يقطع أجزاء الصفائح المعدنية إلى شرائح. إذا كان الأمر كذلك ، فإن الموقف التالي هو الشرط الأساسي لإنشاء هذه المعالجة غير المستقرة.

  1. فوهة الليزر المحددة لا تتناسب مع سمك الصفائح المعدنية. في هذه الحالة ، تعرف على فوهة الليزر المناسبة للسمك المناسب للمادة. إذا لم تنجح ، نقترح أن تطلب من شركة الليزر الخاصة بك تغيير الفوهة. لنفترض أنك حصلت على لوحة من الصلب الكربوني 5 مم للقطع بالليزر. لقطع مثل هذه الصفائح المعدنية ، تحتاج إلى الحصول على طول بؤري 7.5 لعدسة الليزر.
  2. قد يحدث القطع غير الكامل أيضًا بسبب الحركة الخطية لمسدس الليزر. في هذه الحالة ، اضبط السرعة الخطية لمسدس الليزر.

مشكلة الأزيز

أثناء تشغيل آلة القطع بالليزر ، قد تصادف صوت أزيز من الصفائح المعدنية أثناء ضرب الليزر. العوامل التالية هي سبب مشكلة صوت الأزيز على الصفائح المعدنية.

  1. يمكن أن يكون البعد البؤري مشكلة في هذه المسألة. إذا كنت قد أصلحت بالفعل مشكلة الطول البؤري ، فقد تكون العوامل التالية هي السبب.
  2. إذا كانت سرعة القطع بطيئة جدًا ، فقد يتسبب ذلك في حدوث صوت خشن. زيادتها ستحل المشكلة.
  3. يمكن أن يتسبب استخدام آلة القطع بالليزر لفترة طويلة في عدم الاستقرار. في هذه الحالة ، ستؤدي إعادة تشغيل الجهاز إلى حل هذه المشكلة.
  4. إذا كانت طاقة خرج مصدر الليزر غير كافية ، فسيؤدي ذلك إلى صوت خشن على الصفائح المعدنية. تعديله سيحل المشكلة على الفور.

شرارات غير طبيعية

تؤثر الشرر على جودة حواف القطع بالليزر للصفائح المعدنية. إذا كانت العوامل المذكورة أعلاه جيدة ، فقد تكون المواقف التالية هي السبب وراء هذه المشكلة.

  1. نظرًا لطول فترة استخدام الليزر ، فقد تفقد الفوهة قدرتها السابقة. في هذه الحالة ، سيكون استبدال الفوهة هو الخيار الصحيح لحل هذه المشكلة.
  2. قد يكون ضغط الغاز مشكلة في هذه الحالة. قد تؤدي زيادة ضغط الغاز إلى حل هذه المشكلة أيضًا.
  3. الخيط اللولبي عند مفصل فوهة الليزر ومسدس الليزر غير محكم التثبيت. يجب ألا يستمر المشغل في القطع في هذه الحالة ويغلق الجهاز على الفور. افحص المسامير وأعد تثبيتها.

تشوه ثقب صغير

تحدث هذه المشكلة من عملية ثقب نبضة الليزر المعطلة. تُشكل الحزمة المفصلية ثقبًا صغيرًا على اللوحة في مرحلة انثقاب نبضة الليزر. ومع ذلك ، بسبب الأخطاء الميكانيكية ، يتسبب الليزر عالي الطاقة المركّز في منطقة صغيرة في حدوث بقعة مشوهة.

في هذه الحالة ، يمكن أن يؤدي التغيير إلى طريقة التثقيب بالتفجير من ثقب النبض في قسم البرنامج إلى حل هذه المشكلة. من ناحية أخرى ، بالنسبة لآلات القطع بالليزر ذات الطاقة المنخفضة ، فإن اعتماد معالجة الثقب للحصول على تشطيب جيد للسطح يمكن أن يكون اختيارًا جيدًا.

يصعب عملية الاحتراق الأولي في حالة شبه التوازن

يمكنك مواجهة هذه المشكلة إذا كانت الصفائح المعدنية أكثر سمكًا من 10 مم. علاوة على ذلك ، يشبه هذا السؤال الاحتراق غير المستقر لحافة قطع الحديد. وفقًا لعملية شبه التوازن ، يجب أن تكون نقطة الاشتعال أعلى الانزلاق مستمرة. أولاً ، الطاقة المنبعثة من أكسيد الحديد لا تضمن استمرار عملية الاحتراق. ثانيًا ، يقلل تدفق الأكسجين من درجة حرارة حافة القطع. ثالثًا ، طبقة أكسيد الحديد المتكونة بعد الاحتراق تغطي سطح قطع العمل وتنشر الأكسجين.

  1. قطر تدفق الأكسجين على السطح أكبر من قطر شعاع الليزر.
  2. ستكون سرعة القطع بشكل عام بطيئة في قطع الألواح السميكة.
  3. بعد فترة ، بسبب انخفاض تركيز الأكسجين ، يقوم الجهاز بإطفاء عملية الاحتراق.

مشكلة نقاء الأكسجين وضغطه

هذه المشكلة الفنية تتعلق أيضًا بصفائح معدنية بسماكة 10 مم +. قد تواجه بعض المشاكل الفنية العامة بسبب النجاسة في الأكسجين. يلعب نقاء تدفق الأكسجين دورًا مهمًا في عملية القطع. في هذه الحالة ، عندما ينخفض ​​نقاوة الأكسجين بنسبة 0.9٪ ، ينخفض ​​معدل الاحتراق بنسبة 10٪ و 5٪ ، ينخفض ​​معدل الاحتراق بنسبة 37٪. وبالمثل ، فإن انخفاض معدل الاحتراق سيؤثر بشكل كبير على مدخلات الطاقة. نتيجة لذلك ، ستواجه خبثًا شديدًا في الجزء السفلي من الشق.

لحل هذه المشكلة ، يمكن للمشغلين استخدام فوهة مستدقة تقليدية في تقنية القطع بالليزر التقليدية. إلى جانب ذلك ، فإن إضافة لهب التسخين المسبق حول منطقة القطع قد يحل هذه المشكلة أيضًا. أيضًا ، إضافة تدفق الأكسجين الإضافي حول تدفق الأكسجين يمكن أن يلبي الحل.

وفي الختام

يعد القطع بالليزر CNC أحد أكثر تقنيات الأتمتة استخدامًا في العالم. نتيجة لذلك ، يجب أن نكون على دراية بأي مشاكل فنية أثناء عملية القطع بالليزر. نقترح عليك إعادة النظر في جميع القضايا التقنية والسعي لشرح العلم وراءها.

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المشار إليها إلزامية *