Controllo della qualità del taglio laser e risoluzione dei problemi (Guida per l'utente)

Quando si utilizza una macchina da taglio laser per lavorare materiali metallici, la qualità finale del taglio laser è la prima preoccupazione. Per i produttori di metalli, se la qualità del tagliente laser non può raggiungere il loro standard, sprecherà il materiale, ridurrà l'efficienza di produzione e aumenterà il costo di produzione. Per le persone che prendono il taglio laser come hobby o che si guadagnano da vivere con il taglio laser, devono anche concentrarsi sulla qualità del taglio laser in modo da poter realizzare buoni prodotti. La macchina per il taglio laser svolge un ruolo eccellente nell'industria della lavorazione dei metalli. Ha un'elevata efficienza di taglio e una buona precisione di taglio. Gli utenti devono padroneggiare le competenze di base del controllo della qualità del taglio laser e della risoluzione dei problemi del taglio laser in modo che possano veramente esercitare le eccellenti prestazioni di elaborazione della macchina per il taglio laser.

Questo articolo riassume tutte le informazioni sul controllo della qualità del taglio laser e sulla risoluzione dei problemi del taglio laser. E spero che possa aiutare gli utenti a controllare senza problemi la qualità del taglio laser nelle operazioni reali e ottenere risultati di taglio laser di alta qualità.

Per capire meglio come la macchina per il taglio laser taglia il metallo, possiamo guardare questa immagine per apprendere il principio di funzionamento del metallo per il taglio laser.

Il processo di taglio laser dei metalli comprende principalmente le seguenti quattro fasi:

1. La sorgente laser emette un raggio laser ad alta energia. E il raggio laser si riflette sulla lente riflettente e si concentra su un punto attraverso la lente di messa a fuoco.
2. Il raggio laser passa attraverso l'ugello. E allo stesso tempo, anche il gas ausiliario coassiale con il raggio laser viene rilasciato attraverso l'ugello.
3. Il raggio laser si concentra sul pezzo. E l'energia altamente concentrata supera il punto di fusione e il punto di vaporizzazione del metallo, facendolo fondere, vaporizzare e formare un buco istantaneamente.
4. La testa di taglio laser porta il raggio laser a muoversi secondo il percorso prestabilito e rende continui i fori, formando così una cucitura di taglio.

Il taglio laser è un processo in cui il raggio laser, il gas ausiliario e l'ugello lavorano insieme. Se la potenza del laser, il gas, l'ugello e la velocità di avanzamento sono impostati correttamente, possiamo ottenere un taglio uniforme sul pezzo. Tuttavia, gli utenti spesso non sanno come valutare la qualità del loro taglio laser e quali sono le cause. Pertanto, nella sezione seguente, esaminiamo come controllare la qualità del taglio laser.

Il controllo e la valutazione della qualità del taglio laser è la premessa del controllo qualità del taglio laser. Gli utenti possono controllare la qualità del taglio laser in base ai seguenti aspetti.

Nella maggior parte dei casi, all'inizio del processo di taglio laser, la testa di taglio laser deve praticare un piccolo foro sulla superficie del pezzo e quindi continuare il movimento lineare. E quel processo di punzonatura è anche conosciuto come piercing. La qualità della perforazione è uno degli aspetti essenziali per verificare se i parametri di taglio laser sono corretti. La presenza di scintille anomale, rumori anomali o un ampio spazio di perforazione durante il processo di perforazione, è una manifestazione di parametri di taglio laser non corretti.

Generalmente, la maggior parte dei pezzi di metallo tagliati dalle macchine per il taglio laser sono parti meccaniche, quindi la dimensione di taglio deve essere corretta per un assemblaggio regolare. Utilizzare un calibro per misurare se la dimensione di taglio del pezzo soddisfa i requisiti e non supera la tolleranza della macchina di taglio laser. Inoltre, è necessario verificare se l'effetto di taglio laser finale è lo stesso del percorso di taglio preimpostato. A volte il percorso della luce non è corretto a causa di impostazioni errate o problemi con gli ugelli. Ecco un esempio di taglio laser circolare. Se le impostazioni non sono corrette o l'ugello non è allineato, non otterrai un prodotto rotondo completo.

Il taglio (puoi anche chiamarlo taglio fessura) nel taglio laser è formato dalla fusione parziale del metallo dopo l'irradiazione laser. La dimensione del taglio è un riflesso della qualità del taglio laser. Se il taglio è troppo grande, dimostra che la potenza del laser è troppo grande o che la velocità di taglio è troppo lenta, con conseguente fusione eccessiva del metallo.

La rugosità della fessura di taglio può essere verificata in base alla profondità delle linee verticali formate sulla superficie di taglio. Se le linee verticali sono nette e profonde, significa elevata rugosità e cattiva qualità di taglio. Se le linee verticali sono molto superficiali, significa bassa rugosità e buona qualità di taglio.

La conicità è l'angolo dall'alto verso il basso della fessura di taglio laser. Quando i parametri di taglio laser sono impostati in modo ragionevole, la conicità prodotta dal taglio laser di piastre metalliche entro 10 mm è estremamente piccola e può essere ignorata. Tuttavia, se è necessario tagliare pezzi più spessi, la posizione di taglio del raggio laser si allontanerà gradualmente dalla messa a fuoco del laser e divergerà, espandendo la giunzione di taglio e producendo una certa conicità. La conicità può essere controllata entro un intervallo ragionevole. Ma se è troppo grande, è generalmente causato da impostazioni irragionevoli dei parametri.

Le bave riflettono direttamente la qualità del taglio laser ed è anche un problema spesso riscontrato in varie occasioni di taglio laser dei metalli. Un normale processo di taglio laser è quasi privo di sbavature. Se sono presenti bave sul tagliente, significa che i parametri di taglio laser non sono corretti. Esistono molti modi per risolvere diversi problemi di sbavatura per metalli diversi. E condivideremo le soluzioni dettagliate nell'ultima parte dell'articolo.

La deformazione è anche una preoccupazione comune nell'industria della lavorazione dei metalli. E in genere si verifica quando si tagliano lamiere sottili o si eseguono lavorazioni fini su piccole parti metalliche. Se i parametri di taglio laser non sono corretti e il calore dell'irradiazione laser è troppo elevato, distorcerà il materiale e causerà deformazione termica. Pertanto, è necessario prevenire il surriscaldamento e la deformazione del materiale controllando la potenza del laser, la velocità di avanzamento e altri parametri di taglio laser.

La macchina da taglio laser ottiene l'effetto di taglio fondendo o vaporizzando il materiale. Anche il materiale attorno alla fessura di taglio verrà riscaldato dal laser e cambierà la struttura molecolare. E l'area in cui la struttura molecolare cambia a causa dell'irradiazione laser è chiamata HAZ (zona termicamente alterata). Il taglio laser causerà una certa zona termicamente alterata, il che è inevitabile. Tuttavia, possiamo adottare misure appropriate per controllare l'ambito della zona interessata dal calore entro un intervallo ragionevole.

Attraverso la sezione precedente, abbiamo imparato come controllare e valutare la qualità dei metalli tagliati al laser. Nella parte seguente, ti porteremo ad analizzare i sette fattori principali che influenzano la qualità del taglio laser. Puoi partire da questi sette aspetti per ottenere al meglio il controllo della qualità del taglio laser.

I fattori che influenzano la qualità del taglio laser includono principalmente la sorgente laser, la potenza del laser, la velocità di taglio laser, la messa a fuoco laser, il gas ausiliario, la pressione del gas e l'ugello.

La sorgente laser è la sorgente di energia di una macchina da taglio laser. E la qualità della sorgente laser influenzerà in una certa misura la qualità del taglio laser finale. Al momento, ci sono molti marchi affidabili di sorgenti laser sul mercato, come IPG, Raycus, Max, JPT e così via. Quando si sceglie una macchina per il taglio laser, è necessario scegliere una sorgente laser con prestazioni stabili e lunga durata per controllare meglio la qualità del taglio laser.

La potenza del laser rappresenta la capacità di taglio di una macchina da taglio laser. Maggiore potenza del laser significa maggiore forza di taglio. Diversi tipi di materiali richiedono diverse potenze laser. Inoltre, è diversa anche la potenza del laser adatta a diversi spessori dello stesso materiale metallico. Una potenza laser inadeguata influenzerà negativamente la qualità del taglio laser. Ad esempio, se la potenza del laser è eccessiva, la superficie di taglio sarà ruvida e presenterà bave. Se la potenza del laser è troppo piccola, la macchina non può tagliare il pezzo.

La velocità di taglio è un parametro importante che collabora con la potenza del laser per controllare il processo di taglio. E influenzerà la qualità del taglio finale. Se la velocità di taglio è troppo elevata, il pezzo non può ricevere abbastanza calore per essere tagliato completamente. Se la velocità di taglio è troppo lenta, il pezzo da lavorare sarà surriscaldato e la fessura di taglio sarà grande e ruvida.

Il punto focalizzato del raggio laser ha la più alta densità di energia. Più piccolo è il punto luminoso, migliore è il risultato del taglio. La posizione di messa a fuoco del raggio laser influisce direttamente sulla qualità del taglio laser, comprese le dimensioni, la rugosità e la conicità della fessura. Prima di utilizzare una macchina da taglio laser, gli utenti devono assicurarsi che il raggio laser sia focalizzato nella posizione corretta. Per il taglio laser in acciaio al carbonio, la posizione di messa a fuoco è sulla superficie del pezzo e più spesso è il pezzo, maggiore è la posizione di messa a fuoco. Per il taglio laser in acciaio inossidabile, la posizione di messa a fuoco è al di sotto della superficie del pezzo e più spesso è il pezzo, minore è la posizione di messa a fuoco.

Il gas ausiliario può aiutare il raggio laser a tagliare il pezzo in lavorazione con una qualità migliore e allo stesso tempo soffiare via rapidamente le scorie. I gas ausiliari comunemente usati includono ossigeno, azoto e aria. L'ossigeno viene utilizzato principalmente per la lavorazione di acciaio per utensili, acciaio dolce e acciaio al carbonio spesso. L'azoto viene utilizzato principalmente per il taglio di acciaio inossidabile, acciaio dolce e acciaio zincato. E l'aria viene utilizzata principalmente per la lavorazione dell'alluminio. La purezza del gas ausiliario influenzerà il risultato finale del taglio laser. Ad esempio, il requisito minimo di purezza del gas azoto è del 99.5%.

La pressione del gas ausiliario influenzerà l'effetto di soffiaggio della scoria e quindi influenzerà la qualità finale del taglio laser. Materiali metallici diversi richiedono pressioni del gas ottimali diverse. Se la pressione del gas è troppo bassa, il materiale fuso non può essere soffiato via in tempo e aderirà alla parte posteriore del tagliente. Se la pressione del gas è troppo alta, indebolirà la capacità di taglio del raggio laser, rendendo la fessura di taglio più grande e ruvida.

La funzione dell'ugello è quella di controllare l'area di iniezione del gas ausiliario per controllare la qualità del taglio laser. Quindi la struttura, le dimensioni e l'altezza dell'ugello influenzeranno la qualità del taglio finale. Se l'ugello è parzialmente danneggiato, causerà un flusso d'aria irregolare e influenzerà negativamente la qualità di taglio. Diversi spessori di taglio sono adatti a diversi diametri di ugello. Ad esempio, le piastre in acciaio inossidabile da 1-6 mm sono adatte per ugelli 1.2. E le piastre in acciaio inossidabile da 6-10 mm sono adatte per ugelli 2.0. In termini di controllo della qualità del taglio laser, gli utenti devono proteggere l'ugello da collisioni, deformazioni o fusione parziale. Inoltre, l'ugello deve essere coassiale con il raggio laser per ottenere la migliore qualità di taglio laser. Inoltre, anche la distanza tra l'ugello e il pezzo in lavorazione influirà sulla qualità del taglio laser.

Ci sono molti fattori che influenzano la qualità del taglio laser, ma ciò non significa che sia difficile ottenere un'elevata qualità di taglio laser. Gli utenti possono analizzare quali fattori possono influenzare la qualità del taglio in base all'effetto di elaborazione per regolare i parametri. Successivamente, condivideremo i problemi e le soluzioni comuni del taglio laser in modo che tu possa risolvere i tuoi problemi di qualità del taglio laser in tempo.

Problemi di qualità del taglio laser	Possibili ragioni	Soluzioni
Ci sono piccole sbavature regolari a forma di goccia sulla cucitura di taglio	1. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo bassa. 2. La velocità di taglio è troppo alta. 3. La potenza del laser è troppo bassa.	1. Alzare la posizione di messa a fuoco del laser. 2. Ridurre la velocità di taglio. 3. Aumentare la potenza del laser.
Ci sono lunghe sbavature irregolari su entrambi i lati della cucitura di taglio e c'è scolorimento sulla superficie del metallo metal	1. La velocità di taglio è troppo lenta. 2. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo alta. 3. La pressione dell'aria è troppo bassa. 4. Il materiale è troppo caldo. 5. Il sistema di trasmissione non è stabile.	1. Aumentare la velocità di taglio. 2. Abbassare la posizione di messa a fuoco del laser. 3. Aumentare la pressione dell'aria. 4. Raffreddare il materiale. 5. Controllare e regolare il sistema di trasmissione.
Ci sono bave lunghe e irregolari su un lato della cucitura di taglio	1. L'ugello non è allineato. 2. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo alta. 3. La pressione dell'aria è troppo bassa. 4. La velocità di taglio è troppo lenta. 5. La posizione centrale della lente di messa a fuoco laser è sfalsata. 6. L'ugello è parzialmente bloccato o danneggiato. 7. La lente è inquinata o danneggiata.	1. Controllare e regolare l'ugello. 2. Abbassare la posizione di messa a fuoco del laser. 3. Aumentare la pressione dell'aria. 4. Aumentare la velocità di taglio. 5. Controllare e regolare la posizione centrale della lente di messa a fuoco laser. 6. Pulire o sostituire l'ugello. 7. Pulire o sostituire l'obiettivo.
Il materiale fuso viene scaricato dal lato superiore del materiale	1. La potenza del laser è troppo bassa. 2. La velocità di taglio è troppo alta. 3. La pressione dell'aria è troppo alta.	1. Aumentare la potenza del laser. 2. Ridurre la velocità di taglio. 3. Ridurre la pressione dell'aria. Nota: assicurarsi di controllare se la lente di messa a fuoco laser è danneggiata o meno e, se necessario, sostituirla con una nuova.
Il tagliente diventa giallo	1. Il gas ausiliario non è puro. 2. Ci sono alcuni gas di ossigeno o aria nel tubo dell'aria.	1. Controllare la purezza dell'azoto, utilizzare gas azoto con elevata purezza. 2. Aumentare il ritardo per pulire il tubo dell'aria.
La cucitura di taglio è ruvida	1. L'ugello è danneggiato. 2. La lente è inquinata.	1. Controllare o sostituire l'ugello. 2. Pulire o sostituire l'obiettivo.

Problemi di qualità del taglio laser	Possibili ragioni	Soluzioni
Quando si taglia una forma rotonda, il pezzo finito non è rotondo	1. La posizione centrale dell'obiettivo non è corretta. 2. L'ugello è bloccato o danneggiato. 3. Il percorso del laser non è corretto.	1. Controllare e regolare la posizione centrale dell'obiettivo. 2. Controllare o sostituire l'ugello. 3. Controllare e regolare il percorso del laser.
Il pezzo finito presenta uno spazio vuoto nella posizione di introduzione del taglio	1. Il processo di perforazione è troppo lungo. 2. Il calore è troppo alto durante il taglio.	1. Ridurre il tempo di perforazione. 2. Ridurre il ciclo di lavoro e raffreddare il materiale.
La linea di trazione nella parte inferiore è sfalsata e la fessura di taglio inferiore è più ampia	1. La velocità di taglio è troppo alta. 2. La potenza del laser è troppo bassa. 3. La pressione dell'aria è troppo bassa. 4. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo alta.	1. Ridurre la velocità di taglio. 2. Aumentare la potenza del laser. 3. Aumentare la pressione dell'aria. 4. Abbassare la posizione di messa a fuoco del laser.
Ci sono bave a forma di goccia che sono simili alle scorie e sono facili da rimuovere	1. La velocità di taglio è troppo alta. 2. La pressione dell'aria è troppo bassa. 3. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo alta.	1. Ridurre la velocità di taglio. 2. Aumentare la pressione dell'aria. 3. Abbassare la posizione di messa a fuoco del laser.
Le sbavature sono collegate e possono essere rimosse come un pezzo intero	La posizione di messa a fuoco del laser è troppo alta.	Abbassare la posizione di messa a fuoco del laser.
Le sbavature sul fondo della cucitura di taglio sono difficili da rimuovere	1. La velocità di taglio è troppo alta. 2. La pressione dell'aria è troppo bassa. 3. Il gas ausiliario non è puro. 4. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo alta.	1. Ridurre la velocità di taglio. 2. Aumentare la pressione dell'aria. 3. Utilizzare il gas ausiliario di maggiore purezza. 4. Abbassare la posizione di messa a fuoco del laser.
Ci sono bave su un lato della cucitura di taglio	1. La posizione centrale dell'ugello non è corretta. 2. L'ugello è danneggiato.	1. Controllare e regolare la posizione centrale dell'ugello. 2. Controllare o sostituire l'ugello.
Il tagliente non è preciso	1. La pressione dell'aria è troppo alta. 2. L'ugello è danneggiato. 3. Il diametro dell'ugello è troppo grande.	1. Ridurre la pressione dell'aria. 2. Controllare o sostituire l'ugello. 3. Installare un ugello con il diametro corretto.
La trama sul taglio è molto ruvida	1. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo alta. 2. La pressione dell'aria è troppo alta. 3. La velocità di taglio è troppo lenta. 4. Il materiale è troppo caldo.	1. Abbassare la posizione di messa a fuoco del laser. 2. Ridurre la pressione dell'aria. 3. Aumentare la velocità di taglio. 4. Raffreddare il materiale.
Il materiale fuso viene scaricato dal lato superiore del materiale	1. La potenza del laser è troppo bassa. 2. La velocità di taglio è troppo alta.	1. Aumentare la potenza del laser. 2. Ridurre la velocità di taglio. Nota: assicurarsi di controllare se la lente di messa a fuoco laser è danneggiata. E sostituiscilo con uno nuovo se necessario.
Ci sono scintille anomale durante il taglio	1. La filettatura alla connessione tra l'ugello e la testa laser è allentata. 2. L'ugello è danneggiato. 3. La pressione dell'aria è troppo bassa.	1. Stringere il filo. 2. Controllare o sostituire l'ugello. 3. Aumentare la pressione dell'aria.
Il laser non può tagliare il materiale	1. La potenza del laser è troppo bassa. 2. La velocità di taglio è troppo alta. 3. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo bassa. 4. Il diametro dell'ugello non corrisponde allo spessore di taglio del metallo.	1. Aumentare la potenza del laser. 2. Ridurre la velocità di taglio. 3. Alzare la posizione di messa a fuoco del laser. 4. Controllare e sostituire l'ugello.
Il raggio laser ha delle interruzioni	1. La velocità di taglio è troppo alta. 2. La potenza del laser è troppo bassa. 3. La posizione di messa a fuoco del laser è troppo bassa.	1. Ridurre la velocità di taglio. 2. Aumentare la potenza del laser. 3. Alzare la posizione di messa a fuoco del laser.

La qualità del taglio laser è influenzata da molti fattori. Prima di tutto, impostazioni errate dei parametri influenzeranno il risultato del taglio, come potenza del laser, velocità di taglio, pressione dell'aria, ecc. Inoltre, a volte ci saranno problemi anche se i parametri sono impostati correttamente. E questo di solito è perché la purezza del gas non è sufficiente o l'ugello e la lente sono contaminati o danneggiati. Pertanto, gli utenti devono controllare l'ugello prima del taglio, se la testa laser funziona correttamente e quindi impostare i parametri appropriati. Quindi, analizzare le cause in base all'effetto di taglio laser specifico, regolare i parametri e controllare le parti della macchina per ottenere la migliore qualità di taglio laser.