ست مشاكل شائعة وحلولها في ماكينة قطع الألياف الليزرية
1- تقنية القطع والتثقيب باستخدام معدات الليزر
في عملية القطع الساخن، باستثناء حالات قليلة يُمكن فيها القطع مباشرةً من حافة الصفيحة، عادةً ما يكون من الضروري حفر ثقب ابتدائي مسبقًا في الصفيحة. بالنسبة لآلات القطع بالليزر الليفي التي لا تحتوي على أجهزة ختم، تُستخدم طريقتان رئيسيتان للثقب:
- ثقب النبض
المبدأ: استخدام ليزر نبضي عالي الطاقة لصهر أو تبخير كمية صغيرة من المادة. يُستخدم الهواء أو النيتروجين عادةً كغاز مساعد، بضغط أقل من ضغط الأكسجين أثناء القطع، لتقليل تمدد حجم المسام الناتج عن الأكسدة الطاردة للحرارة. ينتج عن كل نبضة نفاثات جسيمية دقيقة تخترق المادة تدريجيًا.
صفات:
قطر الثقب أصغر وجودته أفضل من الثقب الناتج عن الانفجار.
يستغرق وقت التثقيب للصفائح السميكة وقتاً طويلاً نسبياً، وعادة ما يستغرق بضع ثوانٍ.
تُفرض متطلبات عالية على أجهزة الليزر، مما يتطلب طاقة خرج عالية ووقت شعاع جيد وخصائص مكانية جيدة.
يلزم وجود نظام تحكم موثوق في مسار الغاز لتحقيق تحكم دقيق في نوع الغاز، وتبديل الضغط، ووقت التثقيب.
تحسين تقنية الانتقال: عند الانتقال من تقنية الثقب النبضي الثابت إلى القطع المستمر بسرعة ثابتة، وللحصول على شقوق عالية الجودة، يعتمد الإنتاج الصناعي بشكل أساسي على تغيير متوسط قدرة الليزر لتحقيق انتقال سلس. تشمل الطرق المحددة تغيير عرض النبضة، أو تغيير تردد النبضة، أو تغيير كليهما معًا. وقد أثبتت التجارب أن تغيير عرض النبضة وترددها معًا يُعطي أفضل النتائج.
- ثقب ناتج عن الانفجار
المبدأ: بعد التشعيع المستمر بالليزر، تتشكل حفرة في مركز المادة، ثم تتم إزالة المادة المنصهرة بسرعة بواسطة تدفق الأكسجين المحوري مع شعاع الليزر، مما يؤدي إلى تشكيل ثقب.
صفات:
يرتبط حجم الفتحة بسمك اللوحة، بقطر متوسط يبلغ حوالي نصف سمك اللوحة.
تكون ثقوب التثقيب في الصفائح السميكة أكبر ولها شكل غير دائري، مما يؤدي إلى تناثر أكبر.
غير مناسب للأجزاء التي تتطلب دقة عالية في التصنيع، وعادة ما يستخدم فقط للنفايات أو المناطق غير الحرجة.
إن ضغط الأكسجين المستخدم في عملية التثقيب هو نفسه المستخدم في عملية القطع.
2- تحليل تشوه الثقوب الصغيرة في عمليات القطع والمعالجة
تحدث هذه المشكلة بشكل رئيسي عندما تقوم آلات القطع بالليزر عالية الطاقة بمعالجة ثقوب صغيرة بقطر أصغر من سمك الصفيحة.
تحليل السبب: إذا كانت آلة التشغيل تستخدم الثقب النبضي (الثقب الناعم) عند معالجة الثقوب الصغيرة، فإن طاقة الليزر تتركز بشكل كبير في منطقة صغيرة، مما يتسبب في احتراق المنطقة غير المعالجة، مما يؤدي إلى تشوه شكل الثقب ويؤثر على جودة المعالجة.
حل:
آلة الليزر عالية الطاقة: قم بتغيير الثقب النبضي (الثقب الناعم) إلى الثقب الانفجاري (الثقب العادي) في برنامج المعالجة.
آلة الليزر منخفضة الطاقة: على العكس من ذلك، ينبغي اعتماد تقنية التثقيب النبضي لتحقيق نعومة سطح أفضل.
3- حل مشكلة النتوءات على قطع العمل أثناء القطع بالليزر للفولاذ منخفض الكربون
وفقًا لمبدأ عمل القطع بالليزر، فإن الأسباب الرئيسية للنتوءات وتدابير مكافحتها هي كما يلي:
وضع التركيز غير الصحيح: قم بإجراء اختبار لوضع التركيز واضبط المواضع لأعلى ولأسفل بناءً على الإزاحة.
طاقة خرج الليزر غير كافية: تحقق مما إذا كان مولد الليزر يعمل بشكل صحيح؛ إذا كان يعمل بشكل طبيعي، فتحقق من قيمة خرج زر التحكم وقم بضبطها وفقًا لذلك.
سرعة قطع الخط بطيئة للغاية: قم بزيادة سرعة الخط بشكل مناسب في وحدة التحكم في التشغيل.
عدم كفاية نقاء غاز القطع: يجب توفير غاز قطع عالي الجودة.
إزاحة تركيز الليزر: أعد الاختبار واضبط موضع التركيز.
التشغيل غير المستقر لآلة التشغيل: إذا استمرت آلة التشغيل في العمل لفترة طويلة جدًا وأصبحت غير مستقرة، فيجب إيقاف تشغيلها وإعادة تشغيلها.
4- تحليل النتوءات الناتجة عن قطع الصفائح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم المطلي بالزنك باستخدام الليزر
الصعوبة: عندما تظهر النتوءات على هذه المواد، لا يمكن حلها ببساطة عن طريق زيادة سرعة القطع، لأن السرعة العالية جدًا قد تجعل من الصعب قطع الصفيحة، خاصة عند معالجة صفائح الألومنيوم المطلية بالزنك.
الحل: من الضروري النظر بشكل شامل في العوامل الأخرى لآلة التشغيل، مثل التحقق مما إذا كانت الفوهة بحاجة إلى استبدال وما إذا كانت حركة سكة التوجيه مستقرة، وإجراء فحص وتعديل منهجي.
5- تحليل حالة القطع بالليزر غير المكتمل
تشمل الأسباب الرئيسية لعدم استقرار عملية المعالجة مما يؤدي إلى قطع غير مكتمل ما يلي:
اختيار الفوهة غير المناسب: لا يتناسب اختيار فوهة رأس الليزر مع سمك لوحة المعالجة.
سرعة القطع سريعة جدًا: يجب التحكم في سرعة الخط وتقليلها.
خطأ كبير في موضع التركيز: يؤدي عدم دقة استشعار الفوهة إلى انحراف مفرط في موضع تركيز الليزر، مما يتطلب إعادة اختبار بيانات استشعار الفوهة (من المرجح أن تحدث هذه المشكلة عند قطع الألومنيوم).
6- حل مشكلة الشرر غير الطبيعي عند قطع الفولاذ منخفض الكربون
قد تؤثر الشرارات غير الطبيعية على نعومة سطح القطع للأجزاء. عندما تكون المعايير الأخرى طبيعية، يجب فحص الجوانب التالية:
تآكل الفوهة: فوهة رأس الليزر (NOZZEL) متآكلة ويجب استبدالها في الوقت المناسب. في حال عدم توفر فوهة جديدة، يمكن زيادة ضغط غاز القطع مؤقتًا.
وصلة غير محكمة: يوجد ارتخاء في السن اللولبي عند نقطة اتصال الفوهة برأس الليزر. في هذه الحالة، يجب إيقاف عملية القطع فوراً، والتحقق من حالة اتصال رأس الليزر، ثم إعادة ربط السن اللولبي بإحكام.