При лазерной резке качество пробивки отверстия напрямую определяет стабильность последующих резов. Для толстых материалов неполная пробивка часто приводит к грубым поверхностям реза, сильному накоплению шлака и даже повреждению сопла. Используя в качестве примера технологию трехступенчатой пробивки, эта статья предоставляет глубокий анализ принципов пробивки, настройки параметров и решения общих проблем, помогая вам легко справляться с вызовами пробивки материалов различной толщины.
Почему толстым листам необходима многоступенчатая пробивка?
Процесс пробивки при лазерной резке включает в себя локальное плавление материала высокоэнергетическим лазером с последующим выдуванием шлака вспомогательным газом. Чем толще лист, тем сложнее становится пробивка по следующим причинам:
- Накопление тепла происходит медленно, и энергия не может проникнуть глубоко.
- Сложно удалить шлак, и канал легко блокируется.
- Окислительная реакция интенсивна, и углеродистая сталь склонна к взрывному отверстию.
Поэтому традиционная одноступенчатая пробивка склонна к разбрызгиванию расплавленного металла (взрыву), неполной пробивке и загрязнению сопла, вызванному обратным потоком воздуха.
Решением является многоступенчатая прогрессивная пробивка (например, трехступенчатая пробивка).
Объяснение принципа трехступенчатой пробивки
Трехступенчатая пробивка достигает проникновения в лист через три различные фазы излучения света, каждая из которых использует разные энергетические параметры. Процесс следует логической последовательности: начальные высокоэнергетические импульсы быстро создают точки входа кислорода, за которыми следуют постепенно снижающиеся уровни энергии с увеличенной продолжительностью воздействия до полного проникновения. Требуемое количество ступеней пробивки увеличивается пропорционально толщине листа.
Конкретный процесс выглядит следующим образом:
Начальная пробивка: Разместите режущую головку на более высоком уровне с нулевой фокусной длиной, затем примените высокоэнергетические параметры (высокая мощность, высокая частота, средний рабочий цикл) для создания мелких канавок на листовом металле. Это уменьшает толщину материала, позволяя проникать кислороду. Затем прекратите процесс полировки и выдувания.
Эта фаза направлена на формирование мелких поверхностных канавок, которые минимизируют последующую глубину пробивки, повышают проницаемость кислорода и облегчают реакцию горения.
Для второй пробивки: опустите высоту режущей головки и переместите фокус на отрицательную фокусную длину, чтобы сконцентрировать энергию на листе. Используйте пониженную энергию (высокая мощность, низкая частота и более низкий рабочий цикл) для излучения света при увеличении продолжительности. Затем остановите свет и выдуйте воздух. Эта стадия направлена на стабилизацию расширяющегося канала, предотвращение накопления шлака и избежание пробивки, вызванной избыточной энергией.
Третья пробивка: Режущая головка продолжает опускаться для понижения фокуса, сохраняя более низкий уровень энергии предыдущей стадии (высокая мощность, низкая частота, пониженный рабочий цикл) и увеличенное время воздействия, стремясь проникнуть в оставшийся материал внизу.