为提高激光切割操作员工调试机器能力,学会激光切割常见问题的解决方法和激光切割的调试工艺,现编制此文件
激光切割工艺参数调试适用于激光切管机和1.5KW、3KW平板激光切割机
3.1 钣金生产车间:负责调试机器,使激光切割机维持正常的工艺参数运转,维持操作人员的专业、稳定。操作人员需学会判断激光切割产生的问题及对应的解决方法,解决常见的生产问题,掌握调试激光切割工艺的方法。每天做好点检记录,按照点检记录表及时给机器做保养。
3.2 质量检验科:负责首检、巡检激光切割产品,针对激光切割切割质量好、切割表面光洁美观、切割精度高等特点,根据图纸要求合理控制切割产品尺寸,对产品外观做严格要求,对出现毛刺、熔渣、切割面粗糙度大等现象应督促停止生产,直至调试正常。
3.3 工艺工程科:负责培训生产操作人员,对工艺参数做出规范,保证切割质量和切割效率,对切割排版做出规范,保证材料的最大利用率。
激光切割是利用经过聚焦后的高能量高密度激光束照射在工件表面,使被照射的材料迅速熔化、烧蚀达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将割开材料。激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷嘴吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热。另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属材料中形成切口。激光氧气切割主要用于碳钢等易氧化的金属材料。以下主要介绍激光氧气切割可能出现的问题及可能原因
4.1 底部的牵引线有很大的偏移,底部的切口更宽
Ø 进给速率抬高,降低进给速率
Ø 激光功率太低,调高峰值功率,提高占空比
Ø 气压太低,增大气压
Ø 焦点太高,降低焦点
4.2 底部上的毛刺毛刺类似熔渣,成点滴状容易去除
Ø 进给速率太高,减小进给速率
Ø 焦点太高,降低焦点
Ø 气压不足,增大气压
4.3 连在一起的金属毛刺可以作为一整块去除
Ø 焦点太高,降低焦点
4.4 底边上的毛刺很难去除
Ø 进给速率太高,减小进给速率
Ø 焦点太高,降低焦点
Ø 气压太低,增大气压
Ø 气体不纯,使用更纯的气体
4.5 只在一边有毛刺
Ø 喷嘴对中不正确,重新对中喷嘴
Ø 喷嘴口有缺陷,更换喷嘴
4.6 切割熔渣从上面飞溅排出,工件未切透
Ø 功率太低,增大切割功率
Ø 进给速率太高,减小进给速率
4.7 切割不精密
Ø 气压太高,减小气压
Ø 喷嘴太大,更换合适的喷嘴
Ø 喷嘴损坏,更换喷嘴
4.8 切面表面粗糙度太大,有毛刺
Ø 焦点太高,降低焦点
Ø 气压太高,减小气压
Ø 进给速率太低,增加进给速率
Ø 材料太热,增加停光吹气时间
Ø 喷嘴太高,降低喷嘴高度
4.9 拐角烧角
Ø 气压高,减小气压
Ø 进给速度太低,增大进给速率
Ø 功率过大,减小峰值功率,减小占空比
5.1 切割速度对切口的影响
5.1.1 如果切割速度过快,可能造成以下后果
Ø 可能无法切透,火花乱喷
Ø 有些区域可以切透,但有些区域无法切透
Ø 整个断面较粗
Ø 切割断面呈斜条纹路,且下半部产生溶渍
5.1.2 速度太慢
Ø 造成过熔,切断面较粗糙
Ø 切缝变宽,尖角部位整个溶化
Ø 影响切割效率
5.2 辅助气体对切割质量的影响
气体有助于散热及助燃,吹掉溶渍,改善切割面品质
5.2.1 气体压力不足时,对切割的影响
Ø 切割面产生熔渍
Ø 切割速度无法增快,影响效率
5.2.2 气体压力过高时,对切割质量的影响
Ø 气流过大时,切割面较粗,且缝较宽
Ø 气流过大时,造成切断部分熔化(烧角),无法形成良好切割质量
5.3 辅助气体对穿孔的影响
5.3.1 气体压力过低时,对切割质量的影响
Ø 气体压力过低时,不易穿透,时间增长
5.3.2 气体压力太高时,对切割质量的影响
Ø 气体压力太高时,造成穿透点熔化,形成大的熔化点。 所以薄板穿孔的压力较高,厚板则较低
5.4 激光功率对切割过程和质量有决定性的影响
Ø 功率太小无法切割
Ø 功率过大,整个切割面熔化
Ø 功率不足,切割后产生熔渍
Ø 功率适当,切割面良好,无熔渍
5.5 氧气切割碳钢时,稳定切割小圆孔的技巧
在切割碳钢工件时,经常会遇到切割小于板材厚度的圆孔。切割小圆孔时,切割速度无法加载到切割直线时的正常速度,因此,再调试切割小圆孔是要与正常的切割参数进行分开调试。
Ø 切割小于板材厚度的圆孔与正常的圆孔参数分开调试,使用不同的图层;
Ø 使用预穿孔,防止小圆孔过烧融化(建议6mm以上碳钢使用预穿孔);
Ø 引线转角处使用圆弧过渡,防止板材吸收过多热量,造成转角过烧;
Ø 使用根据速度“实时调节功率”,根据切割小圆孔时的实时速度自动调整切割的功率。
6.1 喷嘴的作用
喷嘴孔中心与激光束的同轴度是影响切割质量优劣的重要因素之一,工件越厚,影响越大。喷嘴防止熔渍等杂物往上反弹穿过喷嘴,污染保护镜片;控制气体扩散面积及大小,从而控制切割质量;跟随系统终端传感部件。
6.2 当喷嘴发生变形或有熔渣时,将直接影响同轴度,如果喷嘴与激光不同轴,将对切割质量产生如下影响。
6.2.1 对切割断面的影响
当辅助气体从喷嘴吹出时,气量不均匀,出现一边有熔渣,另一边没有的现象。 对切割 3mm以下薄板时,它的影响较小,切割3mm以上时,影响较严重,有时无法切透;
6.2.2 对尖角的影响
工件有尖角或角度较小时,容易产生过熔现象,厚板则可能无法切割;
6.2.3 对穿孔的影响
穿孔不稳定,时间不易控制,对厚板会造成过熔,且穿透条件不易掌握,对薄板影响较小。
7.1 将两个或两个以上的零件共边成一个组合,大批量的规则图形尽量共边,共边切割可以大大缩短切割时间,还能节省原材料,公司产品KDF003系列、KDF006系列均可采用共边工艺切割。
例:KDF006-3下片共边操作流程
a) 根据板厚、喷嘴大小试切选择合适的补偿
b) 根据实际板材宽度选择合适的阵列个数
c) 全选阵列图形,点击共边
d) 点击打散下拉三角选择打散选中群组
e) 点击外边框,添加引线
f) 点击鼠标左键从右下方到左上方中间线段范围选中中间线条,点击引线修改引入线角度为0。
g) 全选中图形,点击阵列
h) 排序,选中网格排序,先加工中间线段,再加工外边框,模拟加工,完成排序
8.1 平板激光切割数控系统电容传感器标定方法
a) 手动将切割头下降到喷嘴距离板材15mm内;
b) 点击数控页面的BCS100,进入BCS100远程控制;
c) 依次点击BCS100远程控制面板上的"F1"→"2"→"确定";
d) 标定完成后保存标定结果,完成标定操作。也可使用自动一键标定功能,完成标定工作。
8.2 标定的周期
何时需要标定:
每次开机后;每次更换喷嘴或陶瓷体后;更换不同的材料时。
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