В современном производстве станки для лазерной резки волоконным лазером стали мощными помощниками в области обработки металла благодаря своей высокой точности, скорости и гибкости. Они без труда справляются с задачами резки от прецизионных электронных компонентов до крупных механических конструкционных элементов. Сегодня мы подробно расскажем о том, как использовать станок для лазерной резки волоконным лазером для резки металла.
1. Подготовка перед нарезкой
1. Размещение оборудования и настройка окружающей среды.
Во-первых, необходимо выбрать идеальное рабочее место для станка лазерной резки волоконным лазером. Разместите устройство на устойчивом и прочном верстаке, убедившись, что оно не трясется во время работы. В то же время необходимо обеспечить сухое и хорошо вентилируемое рабочее пространство, чтобы избежать повреждения оборудования из-за влаги и пыли. Кроме того, необходимо избегать сильных источников электромагнитных помех, таких как мощные электродвигатели и сварочные аппараты, чтобы не нарушать нормальную работу оборудования.
2. Соединение между источником питания и источником газа.
Внимательно осмотрите сетевой шнур оборудования, чтобы убедиться в отсутствии повреждений, износа и других проблем. В соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования, правильно подключите сетевой шнур, включите выключатель питания устройства после подключения питания. В этот момент устройство выполнит самодиагностику, и обратите внимание на состояние индикаторных лампочек на панели устройства, чтобы убедиться в отсутствии нештатных ситуаций.
Для лазерной резки волоконными лазерами обычно требуются вспомогательные газы, такие как кислород, азот и т. д., в процессе резки. Поэтому необходимо правильно подключить источник газа и проверить герметичность газового канала, чтобы исключить утечки воздуха. Давление и расход газа следует регулировать в зависимости от обрабатываемого материала и технологических требований.
3. Фиксация металлического материала
В зависимости от формы, размера и толщины разрезаемого металлического материала выберите подходящее приспособление и надежно закрепите его на рабочем столе. Для тонких листовых материалов можно использовать магнитные приспособления; для толстых листов или материалов сложной формы могут потребоваться специальные приспособления, изготовленные на заказ. Ключевым фактором обеспечения точности резки является предотвращение смещения материала в процессе резки.
4. Проверка режущей головки и оптического тракта.
Проверьте, надежно ли установлена режущая головка и нет ли люфтов. Одновременно проверьте, чистая ли, не забита ли и не повреждена ли насадка режущей головки. Проблемы с насадкой могут повлиять на качество резки и даже привести к поломке оборудования.
Кроме того, необходимо проверить оптическую систему, чтобы убедиться в отсутствии препятствий для прохождения лазерного луча. Чистоту линзы можно проверить с помощью функции самодиагностики устройства или вручную. При наличии пыли или пятен следует использовать специальные чистящие средства.
2. Настройки параметров резки
1. Выберите режим резки
Станки для лазерной резки волоконным лазером обычно предлагают несколько режимов резки, таких как импульсная резка, непрерывная резка и т. д. Выбор подходящего режима резки зависит от типа и толщины обрабатываемого металлического материала. Например, для тонких листовых материалов более подходящим может быть режим непрерывной резки, обеспечивающий более высокую скорость и лучшее качество резки; для толстых листовых материалов импульсный режим резки может лучше гарантировать глубину и эффективность резки.
2. Установите мощность лазера.
Мощность лазера — один из важных параметров, влияющих на качество резки. Чем выше мощность, тем сильнее энергия лазера и тем глубже рез. Однако чрезмерная мощность может привести к ожогам поверхности, деформациям и другим проблемам с материалом. В целом, для тонких металлических листов можно выбрать меньшую мощность лазера; для более толстых листов необходимо соответствующим образом увеличить мощность. Например, при резке пластины из нержавеющей стали толщиной 1 мм мощность лазера можно установить примерно на 1000 Вт; для резки пластин из нержавеющей стали толщиной 5 мм может потребоваться увеличение мощности до 2000–3000 Вт.
3. Отрегулируйте скорость резки.
Скорость резки тесно связана с мощностью лазера. При определенной мощности лазера чрезмерная скорость резки может привести к неполной резке и недостаточному проникновению в материал; если скорость слишком низкая, это повлияет на эффективность производства и может вызвать чрезмерный нагрев материала, что приведет к шероховатости и деформации поверхности резки. Обычно скорость резки необходимо оптимизировать и регулировать в зависимости от толщины материала и мощности лазера. Например, в приведенном выше примере с пластиной из нержавеющей стали толщиной 1 мм скорость резки можно установить в диапазоне от 1000 мм/с до 1500 мм/с; для пластин из нержавеющей стали толщиной 5 мм скорость резки может быть снижена до 200–400 мм/с.
4. Определить параметры вспомогательного газа.
Вспомогательный газ играет решающую роль в лазерной резке волоконным лазером. Он удаляет шлак, образующийся в процессе резки, защищает режущую головку и линзу, а также взаимодействует с лазером, улучшая качество и скорость резки. Для различных металлических материалов необходимо выбирать подходящие вспомогательные газы. Например, при резке углеродистой стали в качестве вспомогательного газа обычно используется кислород, который выделяет тепло за счет химической реакции между кислородом и железом, тем самым повышая эффективность резки; при резке нержавеющей стали и алюминиевых сплавов обычно используется азот в качестве вспомогательного газа, который предотвращает окисление поверхности резки и обеспечивает лучшее качество резки.
Кроме того, давление и расход вспомогательного газа следует регулировать в зависимости от толщины материала и требований процесса резки. Как правило, чем толще материал, тем больше требуемое давление и расход газа. Например, при резке углеродистой стали толщиной 1 мм давление кислорода можно установить в диапазоне 0,5–0,8 МПа; при резке углеродистой стали толщиной 5 мм может потребоваться увеличение давления кислорода до 1,0–1,5 МПа.
5. Отрегулируйте положение фокуса.
Фокусное положение определяет распределение энергии лазера по поверхности материала и оказывает существенное влияние на качество резки. Слишком высокое фокусное положение приводит к рассеиванию энергии лазера и недостаточной глубине резки; слишком низкое фокусное положение может вызвать пригорание материала. Обычно волоконные лазерные станки для резки оснащены системами автофокусировки, но на практике все равно требуется точная настройка в зависимости от толщины материала и требований к резке. Для тонких листовых материалов фокус можно установить на поверхности материала или немного ниже; для толстых листовых материалов фокус, как правило, необходимо отрегулировать на определенную глубину внутри материала. Оптимальное фокусное положение может быть определено с помощью функции фокусировки устройства или пробной резки.
3. Процесс резки
1. Импорт графики для резки.
После завершения настройки параметров резки импортируйте разработанный шаблон резки в систему управления станка для лазерной резки волоконным лазером. Графические элементы для резки могут быть векторными изображениями, созданными с помощью САПР и другого графического программного обеспечения, или растровыми изображениями, полученными путем сканирования или фотосъемки. После импорта графического элемента тщательно проверьте правильность его размера, формы и положения, чтобы убедиться в соответствии требованиям резки.
2. Имитация резки
Перед официальным началом процесса резки рекомендуется провести имитационную резку. При имитации резки оборудование будет работать в соответствии с заданными параметрами и траекторией резки, но не будет излучать лазер. Это позволит проверить правильность траектории резки, наличие риска столкновения и нормальную работу оборудования. Если в процессе имитации резки будут обнаружены проблемы, такие как ошибки траектории резки, задержка движения оборудования и т. д., их следует своевременно устранить.
3. Начните резать
После подтверждения отсутствия проблем с имитацией резки, запустите лазер и режущее оборудование. На этом этапе лазерный луч будет резать металлический материал в соответствии с заданной траекторией и параметрами. Во время процесса резки важно внимательно следить за работой оборудования, обращать внимание на плавность движения режущей головки, а также на отсутствие посторонних звуков или искр. Одновременно следует обращать внимание на качество резки, например, на гладкость поверхности, отсутствие заусенцев и равномерность ширины режущего шва. Если качество резки окажется неудовлетворительным, резку следует своевременно приостановить, проанализировать причины и скорректировать параметры.
4. Послерезка и техническое обслуживание оборудования.
1. Осмотр и очистка режущих частей.
После резки аккуратно извлеките отрезанную деталь и с помощью таких инструментов, как наждачная бумага и напильник, очистите и отполируйте режущую кромку, удалите заусенцы и окалину, образовавшиеся в процессе резки, и сделайте поверхность резки более гладкой. Одновременно проверьте, соответствуют ли размеры и форма отрезанных деталей требованиям. При обнаружении отклонений проанализируйте причины, которые могут быть связаны с неправильной настройкой параметров резки, деформацией материала или проблемами с точностью оборудования, и примите соответствующие меры для улучшения.
2. Чистка и техническое обслуживание оборудования.
Регулярная чистка и техническое обслуживание волоконно-лазерных станков для резки являются залогом стабильной работы в течение длительного времени и продления срока их службы. После резки протрите поверхность оборудования чистой мягкой тканью, чтобы удалить пыль и мусор. Уберите остатки и отходы с рабочего стола и поддерживайте его в чистоте. В то же время необходимо регулярно чистить и обслуживать ключевые компоненты, такие как режущие головки, сопла и линзы. Например, используйте специальные средства для чистки линз и безпылевые салфетки для очистки линз и обеспечения их светопропускания; проверьте сопло на износ или засорение и незамедлительно замените его при возникновении каких-либо проблем.
Кроме того, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание трансмиссионной системы, системы смазки и т.д. оборудования в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации оборудования, например, добавлять смазочное масло и проверять натяжение ремня.
3. Поиск и устранение неисправностей и запись.
В процессе эксплуатации устройства при возникновении каких-либо неисправностей, таких как отсутствие излучения лазера или аномальное движение режущей головки, необходимо незамедлительно провести их диагностику и устранение. В первую очередь следует проверить информацию об авариях устройства и проанализировать причину неисправности на основе полученных сигналов. К распространенным причинам неисправностей относятся проблемы с электропитанием, сбои оптического тракта, сбои системы управления и т.д. Если вы не можете решить проблему самостоятельно, следует незамедлительно обратиться в службу технической поддержки производителя оборудования для ремонта.
Одновременно необходимо вести учет использования оборудования и неисправностей, включая время работы оборудования, материалы и параметры резки, время возникновения и характер неисправностей и т. д. Эти записи помогают анализировать рабочее состояние оборудования, своевременно выявлять потенциальные проблемы и служат ориентиром для технического обслуживания и ремонта оборудования.
Освоение технологии резки металлов с помощью волоконно-лазерных станков требует постоянной практики и изучения новых методов. Строго следуя вышеуказанным шагам и уделяя внимание техническому обслуживанию оборудования, мы уверены, что вы сможете в полной мере использовать возможности волоконно-лазерного станка и добиться эффективной и точной резки металла.
