Hướng dẫn loại bỏ bavia và tàn dư khi cắt bằng laser

Công nghệ cắt bằng tia laser đã trở thành vai trò then chốt trong ngành công nghiệp hiện nay, đặc biệt là trong sản xuất ô tô, hàng không vũ trụ, chế tạo thiết bị điện tử và thiết bị y tế. Tuy nhiên, vấn đề bavia không thể tránh khỏi phát sinh trong quá trình gia công bằng laser đã làm phiền các nhà sản xuất.
Khi tia laser oxy hóa vật liệu, việc làm nóng để lại một lớp bavia thô, giống như một cái gai bị đứt. Nó chủ yếu xuất hiện ở mép dưới. Bavia ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm, không chỉ về mặt thẩm mỹ mà còn làm tăng khối lượng công việc và chi phí cho quá trình gia công sau. Điều tệ nhất là nó có thể gây ra nguy cơ an toàn cho người vận hành. Trong gia công chính xác hoặc ứng dụng hiệu suất cao, bavia thường trở nên nghiêm trọng hơn do axit, ăn mòn hoặc sự bắt giữ và tích tụ của các hạt vật chất.
Tuy nhiên, sự hình thành của bavia laser có liên quan chặt chẽ đến các thông số trong quá trình gia công bằng laser. Cài đặt thông số phù hợp có thể đảm bảo sự tương tác hiệu quả giữa tia laser và vật liệu, đồng thời giảm thiểu bavia một cách hiệu quả. Do đó, ACLPRESS sẽ giới thiệu ở đây cách điều chỉnh các thông số laser, bao gồm công suất laser, tần số xung, tốc độ, tiêu cự, khí cắt và lưu lượng và áp suất khí để giảm bavia laser và cải thiện chất lượng sản phẩm.
1. Tăng tần số xung và giảm công suất thường có thể giảm sự hình thành bavia.
2. Tăng tốc độ quét một cách hợp lý có thể thúc đẩy việc loại bỏ bavia tốt hơn. Tất nhiên, thép tấm có độ dày khác nhau, đặc tính vật liệu và yêu cầu cắt quyết định tốc độ quét tối ưu và chiều rộng.
Và đề xuất của chúng tôi là:
Thép tấm mỏng: sử dụng tốc độ quét nhanh hơn và chiều rộng quét nhỏ hơn để cải thiện tốc độ và chất lượng cắt;
Thép tấm dày hơn: yêu cầu tốc độ quét chậm hơn và chiều rộng quét lớn hơn để đảm bảo chất lượng cắt
3. Vị trí tiêu điểm laser:
Vị trí tiêu điểm quyết định đường kính tia và mật độ công suất trên bề mặt sản phẩm cũng như hình dạng của vết cắt.
Chiều dài tiêu cự càng lớn, điểm chiếu càng thô, khe hở càng rộng, điều này ảnh hưởng đến khu vực làm nóng, kích thước khe hở và khả năng loại bỏ phoi.
Thông thường:
Tiêu điểm bằng không: Điểm chiếu nhỏ nhất và khe hở hẹp nhất phù hợp cho việc cắt tấm mỏng có độ chính xác cao với tốc độ nhanh
Tiêu điểm dương: Mặt cắt mượt mà, tốc độ cắt có thể chậm hơn. Điều này phù hợp hơn cho việc cắt các tấm trung bình và dày có yêu cầu về mặt cắt. Tấm càng dày, tiêu điểm càng cao.
Tiêu điểm âm: Tốc độ cắt nhanh hơn, nhưng bề mặt mặt cắt thô hơn. Điều này phù hợp hơn cho việc cắt các tấm trung bình và dày có yêu cầu thấp về chất lượng mặt cắt ngang. Tấm càng dày, tiêu điểm càng thấp.
Nếu burr đi vào trong khi cắt, có thể là do tiêu cự quá thấp và cần được điều chỉnh cao hơn; nếu burr đi ra ngoài, nguyên nhân chính có thể là do tiêu cự quá cao.
Đồng thời, sử dụng tốc độ cắt phù hợp và áp suất khí thích hợp cũng giúp ích cho việc loại bỏ burr.
4. Tối ưu hóa xử lý bề mặt vật liệu:
Xử lý bề mặt vật liệu trước khi gia công bằng laser có thể giúp giảm thiểu sự hình thành bã hàn. Ví dụ, sử dụng phương pháp hóa học để làm sạch bề mặt, loại bỏ dầu và tạp chất, và tiến hành phun cát hoặc mài bằng laser có thể giữ cho bề mặt vật liệu phẳng tốt và độ nhám bề mặt ổn định, đồng thời giảm sự bám dính của bã hàn.
5. Sử dụng khí hỗ trợ để thổi:
Trong quá trình gia công bằng tia laser, việc sử dụng khí phụ trợ để thổi là một phương pháp phổ biến để loại bỏ rác và gờ kim loại. Bằng cách phun khí áp suất cao vào khu vực gia công bằng laser, vật liệu tan có thể được đẩy ra nhanh chóng và các gờ kim loại có thể bị thổi bay. Các loại khí phụ trợ thường dùng bao gồm không khí, nitơ, oxy và các khí trơ khác, và sự lựa chọn cụ thể phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu và yêu cầu quy trình. Khí tinh khiết có thể hiệu quả trong việc thổi bay phần bã thải sinh ra trong quá trình cắt và giảm thiểu sự hình thành gờ kim loại. Nitơ là khí phụ trợ thường được sử dụng vì nó ngăn ngừa quá trình oxi hóa và giúp đạt được mặt cắt sạch hơn.
6. Việc duy trì độ sạch sẽ và căn chỉnh đầu cắt laser là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng của các đường cắt.
Bất kỳ bụi bẩn hoặc hư hại nào cũng có thể dẫn đến sự dịch chuyển tiêu điểm của tia laser, gây ra tăng gờ kim loại. Vệ sinh và hiệu chuẩn định kỳ đầu cắt laser có thể ngăn chặn những vấn đề này.
7. Kiểm soát tốc độ cắt:
Tốc độ cắt không đúng, dù quá nhanh hoặc quá chậm, đều có thể dẫn đến việc hình thành bavia. Tốc độ quá cao có thể khiến tia laser không cắt hoàn toàn qua sản phẩm, trong khi tốc độ quá chậm có thể làm cho tia laser lưu lại quá lâu, gây ra hiện tượng chảy của bề mặt dưới và tích tụ bã kim loại. Chìa khóa để giảm thiểu bavia là xác định tốc độ cắt phù hợp dựa trên độ dày và loại vật liệu.
8. Tối ưu hóa đường cắt:
Việc tối ưu hóa đường cắt bằng tia laser có thể giảm số lần bắt đầu và dừng trong quá trình cắt, từ đó giảm sự hình thành bavia. Một đường cắt được thiết kế tốt có thể tăng hiệu quả cắt và giảm thiểu vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt, dẫn đến các cạnh cắt mịn hơn.
9. Sử dụng phương pháp xử lý sau:
Các sản phẩm được xử lý bằng tia laser có thể cần xử lý sau để loại bỏ các burrs còn lại. Các phương pháp phổ biến cho việc xử lý sau bao gồm đánh bóng cơ học, đánh bóng điện phân và hòa tan hóa học. Đánh bóng cơ học liên quan đến mài, đánh nhám và đánh bóng để loại bỏ burrs, trong khi đánh bóng điện phân và hòa tan hóa học sử dụng điện phân hoặc phản ứng hóa học để hòa tan và loại bỏ burrs. Trong trường hợp này, có thể sử dụng phương pháp loại bỏ burrs bằng cơ học hoặc hóa học, chẳng hạn như mài, đánh bóng hoặc sử dụng chất làm sạch burrs.
Kết luận: Việc loại bỏ phoi dư từ công nghệ cắt laser là rất quan trọng để nâng cao chất lượng sản phẩm. Bằng cách xem xét thiết bị máy móc và đặc tính của vật liệu, lựa chọn các thông số laser phù hợp và áp dụng các kỹ thuật xử lý sau, sự hình thành phoi có thể được giảm thiểu đáng kể. Điều này dẫn đến chất lượng cắt tốt hơn, hiệu suất sản xuất được cải thiện và đạt được độ chính xác cao hơn cùng với chất lượng bề mặt ưu việt.