1. 切断・穿孔技術
プレートの端から開始できるいくつかのケースを除いて、あらゆる種類の熱切断技術は、通常、プレートに小さな穴を開けなければなりません。 以前は、レーザー打抜き複合機でパンチで穴を開け、その小さな穴からレーザーで切り出していました。 パンチングデバイスを使用しないレーザー切断機のピアシングには、2 つの基本的な方法があります。
ブラスト穿孔 - 材料に連続レーザーを照射して中心にピットを形成し、レーザービームと同軸の酸素流によって溶融材料を素早く除去して穴を形成します。 一般的な穴の大きさは板厚に関係し、発破穴の平均直径は板厚の半分です。 したがって、より厚いプレートの場合、ブラスト穴は大きく、丸くないため、より高い加工精度が必要な部品には使用せず、廃棄物にのみ使用する必要があります。 また、穿孔時と切断時の酸素圧が同じであるため、スパッタが多くなります。
パルス穿孔 - ピーク出力のパルス レーザーを使用して、少量の材料を溶融または蒸発させます。 空気または窒素は、発熱酸化による穴の拡大を減らすために補助ガスとしてよく使用されます。 ガス圧力は、切断中の酸素圧力よりも低くなります。 各パルスレーザーは小さな粒子ジェットしか生成せず、それはますます深く進むため、厚いプレートが突き刺さるまでに数秒かかります. 穿孔が完了したら、補助ガスを切断用の酸素に置き換えます。 このように、穿孔径はより小さく、穿孔品質はブラスト穿孔のそれよりも優れています。 この目的に使用されるレーザーは、出力が高いだけではありません。 さらに重要なのは、ビームの時間的および空間的特性であるため、一般的なクロス フロー CO2 レーザー カッターは、レーザー切断の要件を満たすことができません。 また、パルス穿孔では、ガス種、ガス圧力の切り替え、穿孔時間の制御を実現するため、信頼性の高いガス経路制御システムが必要です。
パルスピアシングの場合、高品質なノッチを得るためには、ワーク静止時のパルスピアシングからワークの定速連続切削への移行技術に注意が必要です。 理論上は通常、加速区間での焦点距離、ノズル位置、ガス圧などのカット条件を変更することは可能ですが、実際には短時間のため、上記の条件を変更することはほとんどありません。 工業生産では、パルス幅を変更して平均レーザー出力を変更する方が現実的です。 パルス周波数を変更します。 パルス幅と周波数を同時に変更します。 実際の結果は、3 番目が最良であることを示しています。
2. 小径穴加工（小径・板厚）の変形解析
これは、工作機械（高出力レーザー切断機のみ）が、小穴加工時にブラスト穿孔方式を採用せず、パルス穿孔（ソフトパンクチャー）方式を採用しているため、レーザーエネルギーが一点に集中しすぎてしまうためです。小さな領域、非処理領域を焦がし、穴の変形を引き起こし、処理品質に影響を与えます。 このとき、加工プログラムでパルス穿孔（ソフト穿刺）モードをブラスト穿孔（通常穿刺）モードに変更し、問題を解決する必要があります。 逆に、出力の小さいレーザー切断機では、より良い表面仕上げを得るためにパルス ピアシングを採用する必要があります。
3. 低炭素鋼のレーザー切断時のワークのバリ対策
CO2 レーザー切断の作業および設計原理によると、次の理由が分析され、工作物のバリの主な理由として結論付けられます。レーザー焦点の上下位置が正しくないため、焦点位置のテストが必要であり、調整が行われます。フォーカスのオフセットに従って; レーザーの出力が不足しています。 レーザー発生器が正常に動作するかどうかを確認します。 正常に動作する場合は、レーザー制御ボタンの出力値が正しいかどうかを観察して調整します。 切断の線速度が遅すぎるため、動作制御中に線速度を上げる必要があります。 切断ガスの純度は十分ではなく、高品質の切断作動ガスを提供する必要があります。 レーザーのフォーカス シフトについては、フォーカス位置のテストを実施し、フォーカス シフトに応じて調整する必要があります。 工作機械の稼働時間が長すぎて不安定になった場合は、シャットダウンして再起動する必要があります。
4. ステンレス鋼およびアルミニウム被覆亜鉛板のレーザー切断時のワークのバリの分析
上記の場合、まず低炭素鋼を切断する際のバリ率を考慮する必要がありますが、速度を上げるとプレートが切断されない場合があり、特にアルミニウムを処理する場合に顕著になるため、切断速度を単純に加速することはできません。塗装された亜鉛板。 現時点では、ノズルを交換する必要があるかどうか、ガイドレールの動きが不安定であるなど、問題を解決するために工作機械の他の要因を総合的に考慮する必要があります。
5.不完全なレーザー切断の分析
分析の結果、次の状況が加工の不安定性を引き起こす主な状況であることがわかりました。レーザーヘッドノズルの選択が加工プレートの厚さと一致していません。 レーザー切断の線速度が速すぎるため、操作制御によって線速度を下げる必要があります。 さらに、5mm を超える炭素鋼プレートを切断する場合は、焦点距離 7.5 インチのレーザー レンズの交換に特別な注意を払う必要があります。
6. 低炭素鋼切断時の異常火花対策
この状況は、部品の切断面仕上げの加工品質に影響を与えます。 他のパラメータが正常であるという条件の下で、次の条件を考慮する必要があります。レーザーヘッドのノズルは、NOZSEL の損失により、時間内に交換する必要があります。 新しいノズルを交換しない場合は、切断作動ガス圧を上げます。 ノズルとレーザーヘッドの接続部のネジ山が緩んでいます。 このときは、ただちに切断を中止し、レーザーヘッドの接続状態を確認し、再度ねじ込みます。
7. レーザー切断時の穿刺点の選択
レーザー切断中のレーザービームの動作原理は次のとおりです。加工中、材料は連続レーザーで照射されて中心にピットを形成し、次に溶融材料はレーザービームと同軸の加工空気によって迅速に除去されます穴を形成します。 この穴はワイヤーカットの通し穴に似ています。 レーザー ビームは、この穴を輪郭切断の開始点として使用します。 一般に、飛行経路におけるレーザービームのライン方向は、加工する部品の切断輪郭の接線方向に対して垂直です。
したがって、レーザービームが鋼板を貫通し始めてから部品の輪郭切断に入るまで、その切断速度はベクトル方向、つまり 90 度で大きく変化します。ベクトル方向の回転は、切断輪郭に垂直な接線方向から切断輪郭の接線と一致するように変化します。つまり、輪郭接線との夾角は 0 度です。 このようにして、加工される材料の切断部分に比較的粗い切断面が残る。 これは主に、運動中のレーザービームのベクトル方向が短時間で急速に変化するためです。 したがって、レーザー切断を使用して部品を加工する場合は、この側面に注意を払う必要があります。 一般に、設計部品に表面切断破砕の粗さ要件がない場合、レーザー切断プログラミング中に手動で処理することなく、制御ソフトウェアによって自動的に生成できます。 ただし、加工する部品の切断面に高い粗さが要求される設計の場合、この問題に注意を払う必要があります。 通常、レーザー切断プログラムをコンパイルするとき、つまり穿刺点を手動で制御するときに、レーザービームの開始位置を手動で調整する必要があります。 レーザー プログラムによって最初に生成された穿刺点を、機械加工された部品の表面精度の要件を満たすために必要な妥当な位置に移動する必要があります。
レーザー切断板金部品は、高度な製造および加工技術であり、研究開発サイクルと金型製造コストを大幅に削減できるだけでなく、品質と生産効率を向上させ、製造業の技術と設備の革新を促進します。 . 実際のアプリケーションでは、この新しいテクノロジーが生産性を向上させるために適切な役割を果たすことができるように、常に経験を蓄積し、常に理解し、実践する必要があります。
HGTECH について: HGTECH は、中国におけるレーザー産業応用のパイオニアでありリーダーであり、世界的なレーザー加工ソリューションの権威あるプロバイダーです。 私たちは、インテリジェントな製造のための全体的なソリューションを提供するために、レーザーインテリジェント機器、測定および自動化生産ライン、およびスマートファクトリー構築を包括的に配置しました。
