“開始切割效果很好,但持續(xù)切割一段時(shí)間后,開始出現(xiàn)刮渣、掛渣(熔渣粘附在工件背面)的現(xiàn)象。”這通常不是單一原因造成的,而是工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)和材料特性在長時(shí)間運(yùn)行下不匹配或發(fā)生波動(dòng)的結(jié)果。可以從以下幾個(gè)方面系統(tǒng)地排查原因:
一、 最可能的原因:工藝參數(shù)不穩(wěn)定
這是最常見的問題所在,尤其是當(dāng)設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,熱變形等因素會(huì)改變切割環(huán)境。
1. 焦點(diǎn)位置漂移
· 現(xiàn)象:開始很鋒利,后來切不透,渣變多。
· 原因:激光頭在長時(shí)間運(yùn)行后,由于熱脹冷縮或機(jī)械振動(dòng),焦點(diǎn)位置可能發(fā)生了微小變化。即使是0.1mm的變化,也會(huì)顯著影響切割質(zhì)量和掛渣情況。
· 排查:檢查并重新校準(zhǔn)焦點(diǎn)。確保隨動(dòng)系統(tǒng)(電容調(diào)高器)工作正常,能始終保持正確的噴嘴到板材的距離。
2. 氣體壓力和純度問題
· 氣壓不足/波動(dòng):
· 原因:空壓機(jī)供氣不足、氣管漏氣、調(diào)壓閥不穩(wěn)定。隨著切割持續(xù)進(jìn)行,氣瓶壓力下降或空壓機(jī)負(fù)載變化,導(dǎo)致氣壓無法維持最佳值。
· 影響:輔助氣體無法及時(shí)吹走熔渣,導(dǎo)致熔渣在背面冷卻附著。
· 氣體純度不夠:
· 原因:特別是使用氧氣切割碳鋼時(shí),氧氣純度不夠(低于99.95%)會(huì)引入雜質(zhì),影響燃燒反應(yīng),導(dǎo)致渣量增多且粘稠。
· 影響:氮?dú)馇懈畈讳P鋼時(shí),如果氮?dú)饧兌炔粔颍瑫?huì)使材料氧化,產(chǎn)生難以吹走的黑色硬渣。
3. 切割速度不匹配
· 原因:設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行后,速度可能因驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)發(fā)熱而有微小波動(dòng)。或者,開始的參數(shù)就是臨界值,稍有變化就變得不理想。
· 影響:速度過快,材料切不透,熔渣向下噴濺并凝固在背面;速度過慢,過度燃燒,渣量多且粗糙。
二、 設(shè)備狀態(tài)和易損件損耗
設(shè)備在運(yùn)行中,某些部件會(huì)逐漸損耗,導(dǎo)致性能下降。
1. 噴嘴磨損或污染
· 現(xiàn)象:新噴嘴時(shí)很好,用一段時(shí)間后變差。
· 原因:噴嘴中心孔因長時(shí)間高溫和火花飛濺而變大、變形或不圓。這會(huì)導(dǎo)致氣體流場紊亂,保護(hù)鏡片和吹渣能力下降。
· 排查:立即檢查并更換噴嘴! 這是最廉價(jià)且最快速的排查方法。確保噴嘴型號(hào)和孔徑正確。
2. 保護(hù)鏡片污染
· 原因:鏡片上有灰塵、油污或微小的水汽。這會(huì)降低激光功率,相當(dāng)于“戴了墨鏡”在切割。
· 影響:實(shí)際到達(dá)工件的激光功率不足,導(dǎo)致切不透,從而產(chǎn)生掛渣。
· 排查:停機(jī)檢查鏡片(聚焦鏡和保護(hù)鏡)。如有污染,用無水乙醇和擦鏡紙小心清潔。如果發(fā)現(xiàn)有無法擦除的白點(diǎn)或燒傷點(diǎn),請立即更換。
3. 激光器功率衰減或不穩(wěn)定
· 原因:激光器本身輸出功率隨著使用時(shí)間增長而衰減,或在長時(shí)間工作后因溫度變化而出現(xiàn)功率波動(dòng)。
· 排查:使用功率計(jì)測量激光器的實(shí)際輸出功率是否與設(shè)置值相符。這需要專業(yè)人員操作。
三、 材料和環(huán)境因素
1. 材料問題
· 材質(zhì)不均:同一張板材,不同區(qū)域的合金成分、表面涂層(如鋅層)厚度可能有細(xì)微差異。
· 表面狀況:板材表面的銹跡、油污、油漆會(huì)影響切割效果。
· 板材溫度:連續(xù)切割時(shí),板材本身會(huì)升溫,材料的導(dǎo)熱性和對激光的吸收率會(huì)發(fā)生變化,影響切割穩(wěn)定性。
2. 環(huán)境溫度:車間環(huán)境溫度過高,會(huì)影響激光器和光學(xué)系統(tǒng)的散熱效率,可能導(dǎo)致功率不穩(wěn)定或焦點(diǎn)漂移。
系統(tǒng)性排查步驟(從簡到繁,從便宜到昂貴)
建議你按照以下順序進(jìn)行排查和解決:
1. 第一步:立即檢查與更換易損件
· 更換一個(gè)新噴嘴。這是首要步驟,成本最低,效果最直接。
· 檢查并清潔保護(hù)鏡片和聚焦鏡。確保光學(xué)系統(tǒng)潔凈。
2. 第二步:檢查氣體系統(tǒng)
· 檢查氣壓表讀數(shù)是否穩(wěn)定,是否與設(shè)定值一致。
· 檢查所有氣管接頭是否有漏氣的“嘶嘶”聲。
· 確認(rèn)氣體純度是否符合要求(特別是氧氣和氮?dú)猓?/span>
3. 第三步:復(fù)核工藝參數(shù)
· 重新進(jìn)行焦點(diǎn)校準(zhǔn)。做一個(gè)焦點(diǎn)標(biāo)定測試,找到當(dāng)前最佳焦點(diǎn)。
· 進(jìn)行工藝測試。用一塊新的同材質(zhì)板材,從低速到高速測試,找到最佳的功率、速度、氣壓組合。與之前的參數(shù)對比,看是否需要優(yōu)化。
4. 第四步:檢查設(shè)備機(jī)械和控制系統(tǒng)
· 檢查導(dǎo)軌、絲杠是否潤滑良好,有無異物。
· 檢查切割頭隨動(dòng)系統(tǒng)(電容調(diào)高器)是否靈敏,噴嘴與板材的距離是否在全程保持恒定。
5. 第五步:聯(lián)系設(shè)備供應(yīng)商或激光器廠商
· 如果以上所有步驟都無法解決問題,可能是激光器功率衰減、控制系統(tǒng)或軟件等更深層次的問題,需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行診斷。
總結(jié):
“開始好,后來差”的問題,大概率指向易損件損耗(噴嘴/鏡片) 或工藝參數(shù)在長時(shí)間運(yùn)行下的不穩(wěn)定性(焦點(diǎn)/氣壓)。可以優(yōu)先從這兩個(gè)方面入手,通常能快速解決問題。