切割工件一面正常一面掛渣是一個非常典型的問題,這通常表明工藝參數(shù)不平衡。掛渣的一面是能量輸入或輔助氣體吹掃效果不佳的表現(xiàn)。
以下是可能的原因和相應(yīng)的解決方案,可以根據(jù)實際情況(激光器類型、材料、厚度等)進行逐一排查。
核心問題分析:
“一面正常一面掛渣”的本質(zhì)是:切縫下部的能量不足以完全熔化材料,或者熔化的材料(熔渣)沒有被輔助氣體有效吹走。 問題通常出在以下幾個方面:
1. 光束焦點位置不正確
2. 輔助氣體問題(壓力、純度、類型)
3. 切割工藝參數(shù)(功率、速度)
4. 設(shè)備狀態(tài)(噴嘴、鏡片、同心度)
系統(tǒng)性排查與解決方案(從最常見到次常見)
1. 檢查并調(diào)整焦點位置
這是導致單面掛渣的最常見原因。
· 問題:焦點位置太深或太淺,會導致能量在板材厚度方向上分布不均。如果焦點偏上,可能底部能量不足,導致下部掛渣;焦點偏下,則可能頂部能量不足。
· 解決方案:
· 進行焦點標定:首先確保您的設(shè)備焦點標定是準確的。
· 進行焦點測試:采用同一塊材料,以0.2mm或0.5mm為步長,在建議的焦點附近做一系列切割測試(通常做一個“焦點的階梯測試”),觀察哪個焦點位置切面最光滑、掛渣最少。
· 一般規(guī)律:對于碳鋼氧氣切割,焦點通常在板材表面或稍微下去一點(例如板厚的1/3處)。對于不銹鋼氮氣切割,焦點要求更精確,通常需要在表面以上。
2. 檢查輔助氣體
這是第二常見的原因,尤其是掛渣嚴重、呈毛刺狀時。
· A. 氣體壓力:
· 問題:壓力不足是無法吹走底部熔渣的最直接原因。壓力過高也可能擾亂熔池,導致切割不穩(wěn)定。
· 解決方案:
· 增加氣體壓力:特別是切割較厚板材時,需要更高的壓力來確保有足夠的動能將熔渣吹出切縫。請參考切割參數(shù)表,并適當調(diào)高壓力嘗試。
· 檢查氣路:確認氣瓶壓力是否足夠,管路是否有泄漏、折彎或堵塞。
· B. 氣體純度和類型:
· 問題:
· 切割碳鋼時,氧氣純度不足(要求99.95%以上)會顯著降低燃燒反應(yīng)效率,導致掛渣增多。
· 切割不銹鋼時,使用了錯誤的氣體(如用空氣代替氮氣)或氮氣純度不夠(要求99.9%或更高),無法實現(xiàn)無氧化切割,會導致掛渣。
· 解決方案:
· 確保使用正確類型和足夠純度的輔助氣體。碳鋼用純氧,不銹鋼用高純氮氣。
· C. 噴嘴狀態(tài)和高度:
· 問題:噴嘴損壞、有金屬濺射物堵塞,或者噴嘴離工件的距離(噴嘴高度)不正確,都會嚴重影響氣流場。
· 解決方案:
· 檢查并更換噴嘴:使用無損、干凈的噴嘴。即使是微小的損傷也會影響切割效果。
· 調(diào)整噴嘴高度:根據(jù)噴嘴類型和板材厚度,調(diào)整到推薦的高度。高度太高,氣流會發(fā)散;高度太低,容易發(fā)生碰撞和回燒。
3. 優(yōu)化切割工藝參數(shù)
· A. 切割速度:
· 問題:速度過快是導致底部掛渣的典型原因。板材下部還沒有被完全切割透,激光就已經(jīng)移走了。
· 解決方案:適當降低切割速度,確保能量有足夠的時間作用在整個板材厚度上。
· B. 激光功率:
· 問題:功率不足同樣會導致板材無法切透。
· 解決方案:在嘗試降低速度后如果仍有問題,可以適當增加激光功率。注意:功率過高可能導致過燒,因此要微調(diào)。
· C. 參數(shù)匹配:功率、速度、氣體壓力需要相互匹配。請參考設(shè)備廠商提供的切割參數(shù)表,并以其為基準進行微調(diào)。
4. 檢查設(shè)備狀態(tài)
· A. 噴嘴同心度:
· 問題:如果噴嘴中心與激光束不同心,會導致氣流偏斜,一側(cè)氣體吹掃能力強,另一側(cè)弱,從而造成單邊掛渣。這是導致“一面正常一面掛渣”的一個關(guān)鍵機械原因。
· 解決方案:校準噴嘴同心度。這是設(shè)備日常維護的關(guān)鍵步驟,請查閱設(shè)備手冊,使用調(diào)心紙或設(shè)備自帶程序進行校準。
· B. 鏡片清潔度:
· 問題:保護鏡片或聚焦鏡片污染,會導致激光功率下降和光束模式畸變,間接引起掛渣。
· 解決方案:定期檢查并清潔光學鏡片,如有損壞或嚴重污染應(yīng)及時更換。
· C. 光束模式:
· 問題:激光器老化或其他原因?qū)е鹿馐J阶儾睿ɡ鐝幕W優(yōu)楦唠A模),能量分布不集中,切割能力下降。
· 解決方案:請聯(lián)系設(shè)備供應(yīng)商檢查激光器的輸出光斑質(zhì)量。
總結(jié)與快速排查清單
當遇到“一面正常一面掛渣”的問題時,建議按以下順序操作:
1. 第一優(yōu)先級(最可能):
· 校準噴嘴同心度。
· 檢查并更換噴嘴。
· 進行焦點測試,找到最佳焦點位置。
2. 第二優(yōu)先級:
· 檢查氣體壓力并調(diào)高(特別是切厚板時)。
· 確認氣體純度和類型是否正確。
· 適當降低切割速度。
3. 第三優(yōu)先級:
· 檢查并清潔光學鏡片。
· 微調(diào)增加激光功率。
· 聯(lián)系設(shè)備售后,檢查激光器狀態(tài)。
最后,請務(wù)必一次只改變一個參數(shù),并做好記錄,這樣才能準確找出是哪個變量解決了問題。