Neatnešana ar lāzeru no nerūsējošā tērauda: parametri, palīgdegviela un caurule

Ja jūs darbināt šķiedru lāzers un esat griezuši oglekļa tēraudu, tad pirmo reizi ielādējot nerūsējošā tērauda loksni, jūs, visticamāk, izmantosiet tās pašas parametru vērtības. Nedariet to. Nerūsējošais tērauds nav «mazliet grūtāk griezams oglekļa tērauds» — fizikālie principi ir tik atšķirīgi, ka parametru izvēles loģika mainās uz pretējo, un kļūdas parādās kā nokrāsotas malas, šķiedras, ko jānoberzē, un zaudēta korozijas izturība daļās, kurām vajadzēja būt pasivizētām.

Šis pamācības materiāls skaidro, kas patiesībā mainās, griežot nerūsējošo tēraudu ar šķiedras lāzeru, kāpēc palīggāze pēc noklusējuma ir slāpeklis, nevis skālens, četrus parametrus, kas nosaka griešanas kvalitāti, parametru sākuma vērtības, kas balstītas uz biezumu, un piecus visbiežāk sastopamos bojājumu veidus, kas saistīti ar to, kuras patēriņa preces novērš katru no tiem.

Kāpēc nerūsējošais tērauds padara jūsu oglekļa tērauda ieradumus neizmantojamus

Trīs materiāla īpašības liek nerūsējošajam tēraudam rīkoties pilnīgi citādi nekā mīkstajam tēraudam zem lāzera staru, un katra no tām ietekmē citu parametru izvēli.

Pirmais — atstarošanas spēja. Nerūsījošais tērauds atspoguļo nozīmīgu daļu no ~1,07 µm šķiedras viļņa garuma, īpaši pulsācijas sākumā. Tas nozīmē, ka jums nepieciešama pietiekama vairākuma jauda, lai iekoplētu virsmā pirms griezuma stabilizācijas — parametru kopums, kas tika pielāgots oglekļa tēraudam, bieži vien izraisīs kavēšanos vai nestabila caurdurēšana nerūsījošajā tēraudā.

Otrkārt, zema siltumvadītspēja. Nerūsījošais tērauds siltumu izplatīt lēni, tāpēc siltums uzkrājas tieši griezuma šuvē, nevis izkliedējas pa loksni. Pārāk lēnā griešanā malas pārkarsējas; materiāls patiesībā sadedzina atpakaļ griezumā, un jūs iegūstat raupju, atkal sacietējušu sienu. Šis ir pretējs kļūdas veids salīdzinājumā ar oglekļa tēraudam, kur ātrums parasti ir drošākais regulēšanas parametrs.

Treškārt, hroma oksidācija. Nerūsējošais tērauds iegūst korozijas izturību no savas hroma saturu. Tiklīdz skābeklis saskaras ar kausēto malu, hroms oksidējas uz griezuma virsmas, mala maina krāsu (no dzeltenas uz zilu un pēc tam uz pelēku), un jūs zaudējat pasīvo slāni, kas sākotnēji padarīja detaļu "nerūsējošu". Tieši šis vienīgais fakts ir iemesls, kāpēc palīggāzu izvēle dominē visā turpmākajā.

Kāpēc slāpekļa izmantošana ir noklusētā palīggāze nerūsējošā tēraudā

Nerūsējošā tērauda griešana ar skābekli ir iespējama un ātra — skābeklis veicina eksotermisko degšanu, kas atbalsta lāzera staru. Problema ir tā, ka degšana rada oksidētu, krāsu mainījušu malu, kas neiztur korozijas testu jebkurai detaļai, kas tiek izmantota ārpus telpām, pārtikas pakalpojumu nozarē, medicīniskās vides vai jebkur citur, kur ir svarīgi izskats un pasīvā slāņa veidošanās. Tad jums jāmaksā otrreiz, lai noslīpētu, nobrūšinātu vai pasīvētu malu.

Slāpeklis darbojas pretēji. Tas pārklāj griezuma zonu un izspiež kausēto metālu ārā, nereaģējot ar to, tāpēc malas ir spīdīgas, bez oksīdiem un gatavas metināšanai vai nosūtīšanai. Jebkuram nerūsējošā tērauda izstrādājumam, kur svarīga ir malas kvalitāte, slāpeklis nav premium iespēja — tas ir pamatprincips.

Šeit vietējā gāzu piegāde kļūst patiesi ietekmīgs izmaksu faktors. Raysoar Spilgts griešana sērijas iekārtas ražo 99,99–99,999 % slāpekli tieši mašīnas vietā (modeļi aptver 3–30 kW lāzera jaudu, 40–150 m³/h plūsmu, 1–25 mm nerūsējošā tērauda biezumu), aizvietojot piegādāto šķidro slāpekli un samazinot gāzu izmaksas par 50–90 %, ar tipisku atmaksa laiku 12–24 mēnešos, atkarībā no izmantošanas apjoma un vietējām gāzu cenām. Biezākām daļām vai 12–120 kW mašīnām maisītās gāzes ģenerators paplašina pielietojuma robežas, samazinot slāpekļa tīrību tur, kur pieļaujama nedaudz maisīta gāze. Precīzs griezums maisītās gāzes ģenerators paplašina pielietojuma robežas, samazinot slāpekļa tīrību tur, kur pieļaujama nedaudz maisīta gāze.

Četri mainīgie lielumi, kas nosaka jūsu griezuma kvalitāti

Nerūsējošā tērauda griešanas kvalitāte reti ir saistīta ar vienu vienīgu nepareizu iestatījumu. Parasti tā ir četru mainīgo lielumu mijiedarbība, un, mainot vienu no tiem, neizmainot pārējos, operatori tikai veltīgi cenšas atrisināt problēmu.

1. Laserenerģija pret materiāla biezumu

Enerģijai jābūt proporcionālai biezumam, taču nerūsējošajā tēraudā problēmas parasti rodas sprieguma — trūkst enerģijas, nevis pārāk daudz. Pārāk mazas enerģijas dēļ stars nekad pilnībā nepārurbj vai neatbalsta griešanu, tāpēc rodas nepilnīga caururbšana un smags izkausējuma atlikums (dross). Parasti nerūsējošajam tēraudam jāpiešķir vairāk enerģijas rezerves nekā tāda paša biezuma oglekļa tērauda loksnei — atspulga efekts patiešām pastāv.

2. Griešanas ātrums: pārāk ātrs rada izkausējuma atlikumu, pārāk lēns izraisa apdegumus

Šis ir visšaurākais režīms nerūsējošajam tēraudam. Pārāk ātrs ātrums neļauj pilnībā izvadīt izkausēto materiālu, tāpēc izkausējuma atlikums paliek pie griezuma malas. Pārāk lēns ātrums darbojas pretī zemajai siltumvadītspējai — mala pārkarsējas, un rodas raupja, atkal izkausēta siena, dažreiz arī uzgriezumi. Pareizais ātrums ir tas, kurā izkausētais materiāls tiek tīri izvadīts, neuzturoties pietiekami ilgi, lai mala pārkarsētos.

3. Palīggāzes spiediens un sprauslas caurums

Spiediens un caurums ir viens cits papildinošs parametrs, nevis atsevišķi regulējami elementi. Augstāks spiediens izpūš kausējumu tīrāk, taču tikai tad, ja sprauslas caurums patiešām var nodrošināt vajadzīgo plūsmu — ļoti mazs caurums ar ļoti augstu spiedienu vienkārši izraisa plūsmas trūkumu. Izturīgajam tēraudam parasti izmanto caurumu 1,5–3,0 mm diapazonā kopā ar 10–20 bāriem tīra slāpekļa; šis darba diapazons paplašinās, palielinoties materiāla biezumam. Nolietojusies vai ekscentriski novietota sprausla nekavējoties sabojā šo līdzsvaru, tāpēc sprauslas stāvoklis jāapsver vienlaikus ar gāzes spiedienu.

4. Fokusa pozīcija un aizsargstikla stāvoklis

Fokusa pozīcija nosaka, kur staru koncentrētākais punkts atrodas attiecībā pret loksni, un izturīgais tērauds šajā ziņā ir ļoti stingrs. Pat neliela fokusa nobīde uz augšu vai leju iznīcina griezuma malas kvalitāti, pat ja visi pārējie parametri ir ideāli. Klusais postītājs ir aizsardzības logs aizsargstikls: kad uz tā veidojas šļakatu vai dūmu nogulsnes kārtiņa, staru enerģija samazinās, tādējādi mašīna efektīvi zaudē jaudu. Netīrs stikls ir slēpts parametru nobīdes avots.

Parametru ātrais atsauces gids pēc biezuma (1–30 mm)

Zemāk esošā tabula ir sākumpunkts nerūsējošā tērauda griešanai ar šķiedras lāzeru, izmantojot augstas tīrības slāpekli , kas ir organizēta trīs biezuma joslās. Katru skaitli uzskatiet par regulēšanas riteni, nevis par specifikāciju, kurai bezkritiski uzticēties.

Parametri atkarīgi no lāzera modeļa, optiskās konfigurācijas un gāzes tīrības; pirms pārejas uz ražošanas iestatījumiem veiciet testa griezumu uz atkritumiem.

Pie simptomi, pie risinājumi

Ja nerūsējošā tērauda griezuma mala izskatās nepareizi, salīdziniet simptomu ar tā cēloni, pēc tam ar patēriņa materiālu, kas to novērš. Vairums "kvalitātes" sūdzību saistītas ar gāzi vai optiku, nevis ar iekārtu.

Modelis ir vienmērīgs: patēriņa prece parasti ir lētāka nekā remonts, ko tā novērš. Aizsargloga nomainīšana pirmās plēves pazīmes brīdī izmaksā daudz mazāk nekā viena diena ar malām apaugušiem izstrādājumiem un šlīperis.

Kā izvēlēties palīdgāzes piegādes lielumu

Gāzu izvēle nav "kuru gāzi" — tā ir "kā to piegādāt"; nezaļgana tērauda gadījumā atbilde ir slāpeklis.

Lai mazs sērija, daudzveidība mazas partijas, pudeļu veidā piegādāts augstas tīrības slāpeklis ir elastīgs sākums: zemas priekšizmaksas, bez nepieciešamības pēc papildu telpām, vēlāk viegli paplašināms. Maksājums ir loģistikas izmaksas — balonu nomas maksas, piegādes laika logi, pārslēgšanās laika zaudējumi un tīrības pakāpe, kas var atšķirties no partijas uz partiju.

Uzņēmumam nezaļgana tērauda griešana vairākas stundas dienā — vietnes ģenerators maina matemātiku. Bright Cutting sērija atrodas mašīnas tuvumā, ražo 99,99–99,999 % N₂ pēc pieprasījuma, pilnībā novērš piegādes ķēdi un — saskaņā ar pašas specifikācijām — samazina gāzes izmaksas par 50–90 %, atmaksa parasti notiek 12–24 mēnešu laikā, atkarībā no izmantošanas apjoma un vietējām gāzes cenām. Vidējiem un bieziem materiāliem (izmantojot 12–120 kW lāzerus) precīzai griešanai paredzētais maisītās gāzes ģenerators ļauj pielāgot gāzes tīrību atbilstoši konkrētajām griešanas prasībām, nodrošinot augstāku griešanas ātrumu nekā skābeklis, labāku griešanas kvalitāti nekā gaisa un zemākas griešanas izmaksas nekā slāpekļa.

Nākamie soļi: Izvēlieties sprauslu un logu atbilstoši jūsu materiāla biezumam

Jums nav jārisina šis uzdevums vienam. Trīs praktiski pasākumi:

• Pārlūkojiet Lāzera sprauslas un izvēlieties cauruli un zīmolu atbilstoši jūsu griešanas galviņai un biezuma diapazonam.

• Pārlūkojiet Aizsarglogi un iestatiet nomaiņas grafiku pirms kvalitāte sāk pasliktināties.

• Pieprasiet Raysoar nerūsējošā tērauda griešanas parametru lapu un patēriņa materiālu ieteikumus — nosūtiet savas mašīnas modeli, tipisko biezuma diapazonu un ikdienas nerūsējošā tērauda apjomu, lai iegūtu piemērotu sprauslu / logu / gāzu konfigurāciju, nevis minētu uz labu laimi.

Bieži uzdotie jautājumi

Vai jūs varat izgriezt nerūsējošo tēraudu ar lāzeru, izmantojot Gaisa ?Jā, un tas griež ātri, jo gaisa piegāde veicina eksotermisko degšanu. Tomēr par to jāsamaksā ar oksidētu, nobrūninātu malu, kas zaudē korozijas izturību un parasti prasa papildu apstrādi. Izmantojiet gaisu tikai tad, ja nerūsējošā tērauda detaļu malu stāvoklis nav svarīgs; visiem pārējiem gadījumiem izmantojiet slāpekli.

Kāda slāpekļa tīrība ir nepieciešama, lai spīdīgi grieztu nerūsējošo tēraudu? 99,99 % ir mērķis, lai sasniegtu tīras, bezskābekļa malas; ja tīrība ir zem šīs vērtības, var rasties malu nobrūnināšanās vai virsmas raupjums – parādība, kas īpaši redzama biezākos izstrādājumos, kuriem griešana ilgst ilgāk. Nerūsējošā tērauda griešanai ar biezumu virs 16 mm nepieciešama tīrība 99,999 %.

Kādu sprauslas izmēru man vajadzētu izmantot nerūsējošā tērauda lāzergriešanai? Parasti 1,5–3,0 mm, paplašinoties ar biezumu: aptuveni 1,5–2,0 mm plāksnēm ar biezumu 1–3 mm un līdz pat 3,0–4,0 mm masīvām plāksnēm. Caurums jāpāra ar pietiekamu gāzes spiedienu, lai faktiski nodrošinātu plūsmu.

Kāpēc manas nerūsīgā tērauda griezuma malas kļūst dzeltenas vai brūnas? Gandrīz vienmēr tas ir skābeklis griezuma zonā — vai nu palīdgāze nav tīrs slāpeklis, vai arī plūsma ir pārāk zema, lai izslēgtu gaisu, vai arī ir noplūde. Pirms pielāgojat mašīnas parametrus, pārbaudiet gāzes tīrību un cauruļvada integritāti.

Vai vietā uzstādīts slāpeklis ir izdevīgs nerūsīgajam tēraudam? ja jūs griežat nerūsīgo tēraudu vairākas stundas dienā, parasti jā. Vietā uzstādīts 99,99 % N₂ novērš piegādes loģistiku un tīrības svārstības, un sistēmas, piemēram, Bright Cutting, ir projektētas, lai samazinātu gāzes izmaksas par 50–90 %, un ieguldījumu atmaksa parasti notiek 12–24 mēnešos, atkarībā no izmantošanas apjoma un vietējām gāzes cenām. Zem šī apjoma butelētais slāpeklis paliek vienkāršākais sākumpunkts.