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Fattori che influenzano la qualità di taglio della macchina da taglio laser

Autore: Jack; Ultima modifica: Gennaio 13, 2022
La macchina per il taglio laser è stata rapidamente sviluppata e applicata nell'industria della lavorazione dei metalli negli ultimi anni. Presenta molti vantaggi come velocità di taglio elevata, larghezza di taglio ridotta, ampia applicazione e alta precisione. Tuttavia, i requisiti per la qualità di taglio delle macchine da taglio laser stanno diventando sempre più elevati. Ciò è dovuto allo sviluppo della produzione e all'applicazione di nuovi processi. Ciò pone requisiti più elevati per la qualità della macchina da taglio laser CNC.

Il processo di taglio di una taglierina laser per metallo CNC è complesso con molti fattori che influiscono. Quindi, la qualità di taglio e la precisione di una macchina da taglio laser saranno notevolmente influenzate in caso di controllo improprio. Ciò potrebbe comportare una qualità di taglio insoddisfacente. Pertanto, è necessario studiare e analizzare sistematicamente i fattori che influiscono sulla qualità del taglio per ottenere risultati migliori.

Questo articolo elenca i criteri e i fattori che valutano e influiscono sulla qualità di taglio di una macchina per il taglio laser dei metalli. Inoltre viene fornito con diverse soluzioni semplici ma utili per migliorare determinati difetti.

Criteri di valutazione della qualità di taglio della macchina da taglio laser

Rugosità

Ci saranno linee verticali sulla sezione del taglio laser. E la profondità di tali linee determina la rugosità della superficie tagliata al laser. Più bassa è la linea, più liscia è la superficie del taglio laser. Ciò significa anche migliori risultati di taglio per la macchina laser per il taglio dei metalli.

Sbavature

Il gas ausiliario soffierà via le scorie dopo che la macchina da taglio laser CNC ha tagliato il metallo. Tuttavia, alcune scorie formeranno bave dopo il raffreddamento e si bloccheranno sul fondo del pezzo durante il processo di taglio effettivo. Ciò potrebbe derivare da molti fattori. Questi fattori possono includere piastre spesse, pressione dell'aria insufficiente, velocità di avanzamento non corrispondenti, ecc. Bave eccessive significano una scarsa qualità di taglio della macchina CNC per metallo laser.

Perpendicolarità

La perpendicolarità può essere trascurata quando si utilizza una macchina da taglio laser per metalli per tagliare lamiere sottili. Ma conta molto quando lo spessore della lastra supera i 10 mm. Il raggio laser diventa divergente quando si allontana dal fuoco. Di conseguenza, il taglio si allarga verso l'alto o verso il basso a seconda della posizione della messa a fuoco. Ciò farà deviare il tagliente dalla linea verticale di alcuni centesimi di millimetro. Più verticale è il bordo, maggiore è la qualità di taglio della macchina da taglio laser a fibra.

larghezza di taglio

In generale, la larghezza di taglio non influisce sulla qualità di taglio della taglierina laser in metallo. È importante solo quando all'interno del pezzo si forma un contorno particolarmente preciso. Perché la larghezza di taglio determina il piccolo diametro interno del contorno. Quando lo spessore della lamiera aumenta, aumenta anche la larghezza di taglio di una macchina da taglio laser per lamiera. Pertanto, è necessario garantire che il pezzo sia stabile nell'area di lavorazione della taglierina laser a fibra.
per garantire un taglio stabile ad alta precisione,

Linee

Il metallo fuso non apparirà nel taglio sotto il raggio laser verticale quando si tagliano lastre spesse ad alta velocità. Invece, spruzzerà nella parte posteriore del raggio laser della macchina da taglio laser a fibra. Di conseguenza, sul tagliente si formano linee curve e le linee seguono da vicino il raggio laser in movimento. Possiamo rallentare la velocità di avanzamento alla fine del processo di taglio per correggere questo problema.

Fattori che influenzano la qualità di taglio della macchina da taglio laser

Punto 1: Impatto della potenza di uscita del laser sulla qualità di taglio

impatto della potenza del laser sulla qualità del taglio laser
Per le macchine da taglio laser con uscita a onda continua, il valore e la modalità della potenza del laser avranno un impatto importante sul taglio. Spesso impostiamo la potenza massima della macchina da taglio laser per metalli per ottenere una velocità di taglio maggiore, o per tagliare materiali più spessi. Ma questa non è sempre la scelta giusta.

A volte la modalità del raggio laser (distribuzione dell'energia laser sulla sezione) conta molto. Inoltre, la modalità laser cambia leggermente quando si aumenta la potenza laser della taglierina laser in metallo. Si riscontra spesso che la densità di potenza più alta e la migliore qualità di taglio appaiono nel punto focale con la potenza inferiore al valore massimo.
  1. Quando la potenza del laser della macchina per il taglio dei metalli laser è troppo piccola, il calore del materiale potrebbe essere insufficiente. Inoltre, più vicino al bordo inferiore, minore è la temperatura del prodotto fuso. Pertanto, il flusso d'aria ad alta pressione potrebbe non spazzare via completamente le scorie, facendole aderire al tagliente.
  2. L'apporto di calore potrebbe essere eccessivo se la potenza del laser di una taglierina laser in metallo è eccessiva. Quindi la gamma fusa del pezzo sarà maggiore di quanto il flusso d'aria ad alta pressione possa soffiare. Quindi, parte del metallo fuso rimane sulla lastra, provocando una combustione eccessiva.
Pertanto, è necessario prestare particolare attenzione alla potenza del laser in base alle proprie condizioni di taglio specifiche.

Punto 2: Impatto della posizione di messa a fuoco sulla qualità di taglio

È anche di grande importanza selezionare la lunghezza focale dell'obiettivo.

impatto della posizione di messa a fuoco sulla qualità di taglio
Dopo che il raggio laser è stato messo a fuoco, la dimensione dello spot è proporzionale alla lunghezza focale dell'obiettivo. La dimensione dello spot è piccola quando il raggio è focalizzato da una lente a focale corta. Inoltre, la densità di potenza nel punto focale è elevata, il che è molto vantaggioso per il taglio del materiale. Tuttavia, la sua profondità focale è molto breve con un piccolo intervallo di regolazione. Quindi è generalmente adatto per il taglio ad alta velocità di materiali sottili.

Al contrario, un obiettivo con una lunghezza focale lunga ha un'ampia profondità focale. Quindi la macchina da taglio laser CNC con una lente a focale lunga è adatta per il taglio di pezzi spessi. Naturalmente, questa macchina per il taglio dei metalli CNC dovrebbe avere una densità di potenza laser sufficiente.

La posizione relativa del punto focale e della superficie del pezzo è particolarmente importante dopo aver determinato la lunghezza focale.

Nella maggior parte dei casi, la posizione di messa a fuoco deve essere appena sopra o leggermente al di sotto della superficie del pezzo. Perché la posizione di messa a fuoco del taglio laser a fibra ha la più alta densità di potenza.

Mantenere costante la posizione relativa di messa a fuoco e pezzo è una condizione importante per ottenere una qualità di taglio stabile. A volte, la lunghezza focale può cambiare a causa dello scarso raffreddamento dell'obiettivo della macchina per il taglio dei metalli laser. Pertanto, in questi casi è necessario regolare la posizione di messa a fuoco.

Otterrà la fessura più stretta, la massima efficienza e la migliore qualità di taglio quando la messa a fuoco è nel posto giusto.

Nella maggior parte dei casi, la messa a fuoco della macchina da taglio laser CNC si trova appena sotto l'ugello. Inoltre, la distanza tra l'ugello e la superficie è di circa 1.5 mm.

Punto 3: Impatto della velocità di taglio sulla qualità di taglio

La velocità di taglio di una taglierina laser a fibra segue una formula empirica per la potenza e il materiale del laser dati. Quindi fintanto che è al di sopra della soglia, la velocità di taglio del materiale è proporzionale alla potenza del laser. Ciò significa che aumentare la potenza di una macchina da taglio laser CNC può aumentare la sua velocità di taglio. La potenza a cui si fa riferimento qui è correlata non solo alla potenza di uscita del laser, ma anche alla modalità di qualità del raggio. Inoltre, anche la dimensione dello spot dopo la messa a fuoco ha una grande influenza sul taglio laser.
macchina di taglio laser in fibra
La velocità di taglio di una taglierina laser per metallo è proporzionale alla densità e allo spessore del materiale. Pertanto, possiamo aumentare la velocità di taglio di una macchina da taglio laser in fibra attraverso i seguenti metodi. Ad esempio, con altri parametri invariati, aumentando la potenza del laser (entro un certo intervallo). Oppure migliora la modalità del raggio laser, riduci la dimensione dello spot o taglia materiali sottili.

La velocità di taglio della taglierina laser può avere un intervallo di regolazione relativo con una qualità di taglio soddisfacente in variabili di processo costanti. Questo intervallo di regolazione appare leggermente più ampio quando si tagliano metalli sottili con una macchina CNC per metalli laser. Occasionalmente, una bassa velocità di taglio provoca anche l'ablazione della superficie da parte del materiale fuso, lasciando bordi ruvidi.

Punto 4: Impatto del gas ausiliario sulla qualità di taglio

Il taglio delle lamiere con una macchina per il taglio dei metalli laser richiede gas ausiliari in genere. Ciò riguarda principalmente il tipo e la pressione del gas ausiliario. Solitamente, il gas ausiliario viene espulso coassialmente al raggio laser. Protegge la lente della taglierina laser in fibra dalla contaminazione. Nel frattempo, soffia via anche le scorie nella parte inferiore dell'area di taglio.

La maggior parte delle operazioni sui metalli tagliati al laser adotta gas attivi (principalmente O2) per produrre una reazione di ossidazione con il metallo riscaldato. Il calore aggiuntivo generato in questo modo può migliorare la velocità di taglio di una taglierina laser per metalli da 1/3 a 1/2.

Abbiamo bisogno di fornire gas ad alta pressione quando si taglia una lastra sottile con una macchina da taglio laser in fibra. Ciò evita che le scorie si attacchino alla parte posteriore della fessura di taglio, causando danni ai bordi. Di conseguenza, dobbiamo ridurre la pressione del gas quando si tagliano fogli spessi oa bassa velocità.

La pratica mostra che quando il gas ausiliario è O2, la sua purezza ha un impatto significativo sulla qualità del taglio. La velocità di taglio si riduce del 50% se la purezza dell'O2 si riduce del 2%. Nel frattempo, questo svilisce anche la qualità di taglio della macchina per il taglio dei metalli laser.

Suggerimenti per migliorare la qualità di taglio della macchina da taglio laser

È possibile che si verifichino vari problemi quando si utilizza una taglierina laser per metallo. Ad esempio, spigoli vivi, bave, deformazioni, rotture di taglio, cambio colore, ecc. Ogni problema richiede la verifica dei parametri di taglio o delle condizioni della macchina per il taglio laser dei metalli.

In caso dei seguenti quattro problemi, controllare prima la macchina CNC in metallo secondo i metodi indicati. Se i problemi persistono dopo l'autocontrollo della macchina, è necessario contattare il fornitore della macchina o consultare dei professionisti.

Per ridurre le sbavature

Innanzitutto, controlla se c'è qualcosa di sbagliato nell'uscita laser della taglierina laser a fibra. Ricordarsi di controllare se la macchia è rotonda e se la macchia è coassiale con il centro dell'ugello.

Quindi, verificare se sono presenti corpi estranei sul sistema ottico della macchina laser a fibra. Ad esempio, particelle fini, polvere o scorie sull'obiettivo. Assicurati di controllare se l'obiettivo ha piccole crepe. Tutti questi possono influenzare la trasmissione della potenza del laser.

Considerare di modificare i parametri di taglio del laser cutter o la purezza del gas se i problemi di cui sopra vengono risolti. È possibile trovare i parametri di taglio appropriati attraverso più pratiche di taglio.

Per evitare deformazioni

L'area intorno al taglio viene riscaldata quando si taglia il metallo con una taglierina laser a fibra. Allo stesso tempo, la struttura del metallo cambia. Ad esempio, alcuni metalli possono indurirsi dopo essere stati tagliati da una macchina per il taglio dei metalli CNC laser.

Qualsiasi ammaccatura o corrosione ha un effetto dannoso sui taglienti della macchina da taglio laser per metalli. E appartengono agli errori di taglio che dovrebbero essere generalmente evitati. Il metallo si deformerà se si riscalda bruscamente durante il processo di taglio.

Per evitare deformazioni, è possibile controllare la potenza del laser o utilizzare un breve impulso laser per ridurre il riscaldamento del metallo. Ciò è particolarmente importante nella lavorazione di precisione, dove i contorni e i nastri sono generalmente molto stretti.

Per risolvere il fallimento nel tagliare

Puoi provare a rallentare correttamente la velocità di taglio della taglierina laser per metallo CNC. Inoltre, pulire tempestivamente e correttamente la lente riflettente contaminata e sostituire la lente di messa a fuoco.

Regolare nuovamente il percorso ottico della macchina da taglio laser CNC. Quindi, regolare la messa a fuoco finché il punto laser non è concentrico con il centro dell'ugello.

Quando si taglia rame e alluminio, si lucida la superficie in anticipo per affrontare il problema dell'elevata riflettività.

Ricordarsi di pulire tempestivamente i detriti all'interno dell'ugello della macchina da taglio laser per metalli. Aumentare o diminuire la pressione del gas in base alla situazione reale. Inoltre, sostituire in tempo l'acqua distillata nel sistema di raffreddamento.

Per risolvere il cambiamento di colore

Il viraggio di colore in prossimità del taglio è dovuto principalmente all'ossidazione del materiale alle alte temperature. Ad esempio, l'acciaio inossidabile non è solo un materiale resistente alle alte temperature, ma anche un materiale di isolamento termico. Perché ha una scarsa conduttività termica. Quindi un'alta temperatura verrà generata e accumulata vicino al taglio quando lo taglieremo con una taglierina laser per metallo. Pertanto, l'acciaio inossidabile ad alta temperatura si ossida nell'aria. A seconda della temperatura, anche la profondità di ossidazione è diversa, risultando in diversi colori.

Oltre a quanto sopra, anche una bassa velocità di taglio, una messa a fuoco impropria o la purezza del gas possono causare variazioni di colore dei metalli.

Puoi provare i seguenti metodi per ridurre il cambiamento di colore:
  1. Raffreddare i materiali se sono troppo caldi.
  2. Aumenta la velocità di avanzamento.
  3. Prova con il localizzatore e regola la messa a fuoco su una posizione corretta.
  4. Aumentare la pressione del gas ausiliario.
  5. Utilizzare N2 di alta qualità e purezza.

Raccomandazione della macchina da taglio laser

Ho parlato del modelli di macchine da taglio laser che Blue Elephant fornisce in un primo articolo. Puoi leggerlo per capire più tipi di macchine CNC laser. Di seguito vi presento quelli più venduti tra tutti i modelli di macchine da taglio laser.

Macchina taglio laser lamiera


Abbiamo molte dimensioni del piano di lavoro tra cui scegliere. Per citarne alcuni, 1515x3030mm, 1515x4040mm, 1515x6050mm, 2020x4040mm e 2020x6050mm. Inoltre, puoi anche personalizzare molte altre specifiche in base alle tue specifiche esigenze di taglio. Ad esempio, potenza/marca del laser, tipo/marca della testina laser, marca del motore, metodo di messa a fuoco, ecc.

Tra tutte le taglie, la 1530 è la più apprezzata. Perché è relativamente economico e le dimensioni di 1515x3000 mm possono soddisfare la maggior parte delle esigenze di taglio laser. Molte officine di lavorazione dei metalli utilizzano questo taglio laser a fibra per tagliare porte, finestre, recinzioni, ecc.

Vediamo come la nostra macchina laser CNC taglia il materiale altamente riflettente: l'ottone.

Macchina per il taglio laser in fibra di tubi e lamiere


Scopri come funziona la macchina laser a fibra a doppio uso per tagliare lamiere di acciaio e ottone e anche tubi.

Macchina da taglio laser a fibra di precisione

Questo tipo di macchina laser in fibra ha una grande copertura ma una dimensione di lavoro relativamente piccola. Può completare lavori di taglio lamiera con altissima precisione. La macchina laser a fibra di precisione è principalmente per il taglio di lamiere sottili.
 

Forniamo cinque modelli per la taglierina laser per metallo CNC di precisione, come 6060, 9060, 9090, 1390 e 1313. Questi numeri si riferiscono alle dimensioni del piano di lavoro come 605x605mm, 905x605mm, ecc.

Guarda il video qui sotto per vedere il processo di taglio se sei interessato a questa macchina da taglio laser. Contattami per avere un preventivo.

Conclusione

Questo articolo descrive i 4 principali fattori che influiscono sulla qualità di taglio di una taglierina laser a fibra. Inoltre, ci sono anche altri fattori. Ad esempio, la velocità di riflessione, le condizioni della superficie del materiale, ecc. Tutti questi fattori possono influenzare l'assorbimento del raggio laser da parte dei metalli.
Anche il diametro dell'ugello, la distanza tra l'ugello e il pezzo, i percorsi opzionali della taglierina laser in metallo sono importanti.

Pertanto, riassumo brevemente i fattori che influiscono sulla qualità di taglio della macchina da taglio laser nella tabella seguente:
 
Fattori che influiscono sulla qualità di taglio della macchina da taglio laser
Fattori importanti Potenza e modalità del laser
Posizione focale
velocità di taglio
Gas ausiliario
Altri fattori Condizione materiale
Ugello
Sistema ottico
Etc.
 
In sintesi, la potenza e la modalità del laser, la posizione di messa a fuoco, la velocità di taglio e la pressione del gas ausiliario sono le quattro variabili più importanti. Se si riscontra un evidente deterioramento della qualità di taglio durante il processo di taglio, verificare prima i seguenti 4 fattori. In caso di qualsiasi anomalia, controllare e regolare in tempo.

Molti problemi possono verificarsi inevitabilmente nel processo operativo reale, nonostante la buona qualità della macchina da taglio laser. Quindi, se riscontri problemi durante l'utilizzo della nostra macchina da taglio laser, non esitare e contattami immediatamente. Faremo del nostro meglio per fornire soluzioni tempestive.