การแก้ไขปัญหาคมตัดด้วยเลเซอร์: เหตุใดการตั้งค่าจึงไม่เปลี่ยนแปลง แต่คุณภาพลดลง

สำหรับชุดชิ้นส่วนสแตนเลสขนาด 3 มม. ที่ผ่านการประมวลผลตามมาตรฐานเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์โลหะขอบตัดเรียบในตอนเช้า อย่างไรก็ตาม ในช่วงบ่าย คนงานสังเกตเห็นว่าแม้จะรักษาโปรแกรมกระบวนการ ความเร็ว กำลัง และการตั้งค่าแรงดันแก๊สไว้ไม่เปลี่ยนแปลง วงแหวนเสี้ยนแข็งก็เริ่มก่อตัวที่ขอบด้านล่างของชิ้นส่วน

ปฏิกิริยาเริ่มแรกที่พบบ่อยที่สุดบน-ไซต์งานคือการเพิ่มกำลังและลดความเร็วในการตัด แม้ว่าสิ่งนี้ดูเหมือนจะช่วยได้เล็กน้อยในช่วงแรก แต่หลังจากตัดแผ่นไปหลายสิบแผ่น เสี้ยนก็กลับมา พร้อมกับมีสีเหลืองตามขอบตัด และทำให้การสะสมของขี้เถ้าแย่ลง

ปัญหาที่แท้จริงของปัญหาประเภทนี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าพารามิเตอร์ที่ไม่เปลี่ยนแปลงบนหน้าจอไม่ได้หมายความว่าพลังงานจริงและการไหลเวียนของอากาศที่ส่งไปยังเส้นตัดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงการตัดด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการที่เสร็จสมบูรณ์ร่วมกันโดยอาศัยสภาพแสง ก๊าซ วัสดุ และสภาวะการเคลื่อนไหว การเบี่ยงเบนอย่างช้าๆ ในปัจจัยเดียวอาจทำให้พารามิเตอร์ที่เหมาะสมก่อนหน้านี้ไม่มีประสิทธิภาพโดยสิ้นเชิง

ลำแสงเลเซอร์จะให้ความร้อนกับวัสดุเฉพาะที่จนกระทั่งวัสดุละลายหรือระเหยกลายเป็นไอ จากนั้นก๊าซช่วยเหลือจะเข้าสู่รอยตัดด้วยความเร็วสูงผ่านหัวฉีด เป่าโลหะที่หลอมละลายลงและออก ในสภาวะที่เหมาะสม ความเร็วในการหลอมจะตรงกับความสามารถในการขจัดตะกรัน โดยเหลือเพียงเศษผงที่ด้านล่างเพียงเล็กน้อยเท่านั้น-ซึ่งบางครั้งไม่จำเป็นต้องทำการลบคมขั้นที่สองเลย

เมื่อโลหะหลอมเหลวไม่ได้ถูกอพยพออกจากด้านล่างของรอยตัดทันเวลา โลหะจะเย็นตัวลงและเกาะติดกับขอบทำให้เกิดครีบ ดังนั้นเมื่อวินิจฉัยเสี้ยน คุณไม่ควรถามเฉยๆ“พลังสูงพอหรือเปล่า?”ให้ถามคำถามสามข้อพร้อมกันแทน: วัสดุหลอมละลายอย่างเสถียรหรือไม่ รอยตัดยังคงชัดเจนและไม่มีสิ่งกีดขวางหรือไม่? ลมพัดเอาวัสดุที่หลอมละลายออกมาจริงหรือ?

• เสี้ยนละเอียด สม่ำเสมอ และต่อเนื่องมักเกี่ยวข้องกับการเบี่ยงเบนในตำแหน่งโฟกัส ความเร็วตัด หรือความจุการไหลของก๊าซ
• เสี้ยนปรากฏเฉพาะในทิศทางเฉพาะหรือพื้นที่เฉพาะแนะนำให้วางแนวหัวฉีดไม่ตรง (นอก-แกนกลาง) การบิดงอของแผ่นงาน หรือความผันผวนของระยะขัดแย้งของหัวตัด
• เสี้ยนไม่สม่ำเสมอหรือผันผวนหมายความว่าคุณควรตรวจสอบว่าแรงดันแหล่งจ่ายก๊าซและอัตราการไหลคงที่หรือไม่

วิเคราะห์สัณฐานวิทยาของเสี้ยนก่อนที่จะสัมผัสพารามิเตอร์-ซึ่งมักจะประหยัดเนื้อหาได้มากกว่าการทดลองซ้ำๆ-และ-การลดข้อผิดพลาด

เป็นที่น่าสังเกตว่าเสี้ยนที่เกิดขึ้นกับวัสดุ ความหนาของแผ่น และก๊าซช่วยเหลือที่แตกต่างกันนั้นไม่เหมือนกัน คุณไม่สามารถใช้ "แผนภูมิอ้างอิงเสี้ยน" ทั่วไปเพียงรายการเดียวได้อย่างเข้มงวด ตัวอย่างเช่น ขี้โลหะแข็งจากการตัดเหล็กสแตนเลสที่ใช้ไนโตรเจน- และขี้เหล็กออกไซด์จากการตัดเหล็กคาร์บอนที่ใช้ออกซิเจน- อาจดูคล้ายกัน แต่ปฏิกิริยาทางความร้อนที่ซ่อนอยู่และการปรับเปลี่ยนที่จำเป็นอาจแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ตรวจสอบวัสดุ ความหนาของแผ่น ประเภทก๊าซ และการตั้งค่ากระบวนการดั้งเดิมก่อนทุกครั้ง

แนวทางการปฏิบัติมากขึ้นคือเก็บชิ้นส่วนตัวอย่างที่ผ่านการรับรองและบันทึกกระบวนการให้สมบูรณ์เมื่อเครื่องอยู่ในสภาพการทำงานที่ดีเมื่อเกิดปัญหา ให้เปรียบเทียบรายการตัวอย่างใหม่และเก่าทีละรายการ-โดยตรวจสอบสีที่ตัด รูปแบบลายเส้น เศษด้านล่าง และการเปลี่ยนแปลงในทิศทาง-ก่อนที่จะดำเนินการทดสอบการตัดขนาดเล็ก- นี่เป็นข้อมูลพื้นฐานเฉพาะสำหรับเครื่องจักรและวัสดุของคุณ ซึ่งมีความน่าเชื่อถือมากกว่าการคาดเดาสาเหตุจากภาพถ่ายที่พบทางออนไลน์เพียงอย่างเดียว

หัวฉีดจะจำกัดทั้งลำแสงเลเซอร์และก๊าซช่วยพร้อมกัน หากตะกรันเกาะอยู่ที่ปลายหัวฉีด หรือหากมีรอยไหม้ การเสียรูป หรือไม่-จัดเรียงใหม่สำหรับความเป็นโคแอกเซียลหลังการเปลี่ยน กระแสลมที่เข้าสู่รอยตัดอาจเอียงไปด้านหนึ่ง-แม้ว่าการอ่านค่าแรงดันแก๊สบนตัวควบคุมจะเป็นปกติโดยสมบูรณ์ก็ตาม

การลงชื่อเข้าใช้ทั่วไป-รวมถึงไซต์:

• องศาของเสี้ยนที่แตกต่างกันไปในทิศทางที่แตกต่างกันตามแนววงกลมเดียวกัน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิกฤตในช่วงการกลึงรูกลมที่แม่นยำ).
• การเปลี่ยนแปลงคุณภาพคมตัดเมื่อตัดเป็นเส้นตรงในทิศทางที่ต่างกัน
• หัวฉีดดูดีในการมองเห็น แต่การทดสอบด้วยเทปช็อตหรือการตรวจสอบ-อุปกรณ์ในตัวพบว่าจุดลำแสงอยู่นอก-ตรงกลาง

เมื่อดำเนินการตรวจสอบปิดเครื่องก่อนแล้วปฏิบัติตามมาตรฐานขั้นตอนการทำงานของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์.จากนั้น ให้สังเกตว่ารูรับแสงของหัวฉีดมีความกลมสมบูรณ์และไม่มีเศษกระเด็นหรือรอยกระแทกหรือไม่ ตรวจสอบรุ่นหัวฉีด เส้นผ่านศูนย์กลางปาก และสถานะการติดตั้ง สุดท้าย ให้ปรับเทียบความเป็นโคแอกเซียลตามคำแนะนำของอุปกรณ์

หมายเหตุสำคัญ:อย่าดันรูหัวฉีดด้วยวัตถุแข็ง และอย่าคิดไปเองว่าการติดตั้ง "หัวฉีดใหม่" โดยอัตโนมัติจะทำให้สภาพของหัวฉีดถูกต้อง

เลนส์ป้องกันในหัวตัดไฟเบอร์เลเซอร์ทำหน้าที่แยกฝุ่น ควัน และสะเก็ดกระเด็น เมื่อหมอกควัน ฟิล์มน้ำมัน หรือจุดไหม้ขนาดเล็ก-ปรากฏบนพื้นผิวเลนส์ การส่งผ่านและลักษณะลำแสงสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ทำให้เกิดความร้อนเฉพาะจุด (เลนส์ความร้อน) แม้ว่าผู้ปฏิบัติงานจะไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงของกำลังที่ตั้งไว้ แต่ลำแสงที่มีประสิทธิภาพที่ส่งไปยังชิ้นงานอาจไม่เสถียรอีกต่อไป

นอกจากนี้ การเปลี่ยนเลนส์ การชนกันของหัวตัด ความผิดปกติของกลไกการโฟกัสอัตโนมัติ- หรือการเปลี่ยนแปลงสถานะการสอบเทียบ ยังอาจทำให้ตำแหน่งโฟกัสจริงเบี่ยงเบนไปจากแผนภูมิพารามิเตอร์ได้ แม้ว่าแผ่นบางๆ อาจจะยังตัดแทบไม่ได้ แต่แผ่นที่หนากว่าเล็กน้อยหรือรูปทรงของรูเล็กๆ มักจะเป็นคนแรกที่พบปัญหาเหล่านี้

แนวทางที่ถูกต้องก็คือไม่เพื่อแยกชิ้นส่วนเส้นทางแสงบ่อยครั้งเพียงเพื่อ "เช็ดออกอย่างรวดเร็ว" ให้สังเกตการแจ้งเตือนของเครื่อง ค่าการตรวจสอบเลนส์ป้องกัน (อุณหภูมิ/การส่งผ่าน) และการเปลี่ยนแปลงคุณภาพการตัดก่อน จากนั้นตรวจสอบหรือเปลี่ยนเลนส์ตามขั้นตอนห้องสะอาดที่ผู้ผลิตกำหนด สภาพแวดล้อมที่ต่ำกว่ามาตรฐาน วัสดุทำความสะอาด หรือเทคนิคการจัดการระหว่างการถอดและการติดตั้งเลนส์ จริงๆ แล้วมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดอนุภาคหรือรอยขีดข่วนใหม่ ซึ่งส่งผลกระทบโดยรวมการควบคุมคุณภาพการตัดโลหะ.

บทบาทของก๊าซช่วยเหลือมีมากกว่าเพียงแค่ "การมีส่วนร่วมในกระบวนการตัด"- ที่สำคัญกว่านั้นคือ จะต้องไล่โลหะหลอมออกจากรอยตัดอย่างต่อเนื่อง แรงดันปกติที่ถังแก๊สหรือถังเก็บเป็นเพียงการบ่งชี้ว่าแรงดันสถิตหรือแรงดันต้นน้ำที่จุดตรวจวัดเฉพาะนั้นเป็นเรื่องปกติ ไม่ได้พิสูจน์ว่ายังมีการรักษาแรงดัน อัตราการไหล และความบริสุทธิ์ที่เพียงพอที่ทางออกของหัวฉีดในระหว่างการตัดแบบไดนามิก

ปัจจัยต่างๆ เช่น ตัวกรองอุดตัน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเล็กเกินไป ข้อจำกัดในการติดตั้ง เครื่องจักรหลายเครื่องที่ใช้แก๊สพร้อมกัน หรือการตอบสนองของกลุ่มวาล์วที่ช้า ล้วนเป็นสาเหตุแรงดันตกแบบไดนามิก. เมื่อตัดเหล็กสเตนเลสด้วยไนโตรเจน อัตราการไหลหรือความบริสุทธิ์ที่ไม่เพียงพอมักทำให้เกิดคราบเขม่าด้านล่างและสีเหลืองตามขอบการตัด หากต้องการข้อมูลเชิงลึกด้านเทคนิค โปรดดูคำแนะนำของเราที่การเลือกแก๊สเสริมสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์.

การแก้ไขปัญหาท่อแก๊สควรเป็นไปตามเส้นทางการไหลของแก๊สทีละขั้นตอน-ทีละ-:

วิธีที่ดีที่สุดคือตรวจสอบความดันแบบไดนามิกและอัตราการไหลในระหว่างกระบวนการตัดจริง แทนที่จะอาศัยเกจวัดแรงดันเพียงอย่างเดียวในขณะที่อุปกรณ์ไม่ได้ใช้งาน

แม้ว่าวัสดุจะมีป้ายกำกับที่มีชื่อเดียวกัน-เช่น "เหล็กกล้าไร้สนิม 304" หรือ "เหล็กกล้าคาร์บอน Q235"- แต่รูปแบบต่างๆ ก็ยังคงมีอยู่สำหรับชุดความร้อน สภาพพื้นผิว ความทนทานต่อความหนา การเคลือบ และระดับสนิมที่แตกต่างกัน ฟิล์มป้องกันพื้นผิว คราบน้ำมัน หรือตะกรันโรงสีสามารถเปลี่ยนการดูดซับพลังงานและความเสถียรในการตัดได้ นอกจากนี้ พื้นผิวแผ่นที่ไม่เรียบยังทำให้เกิดความผันแปรของระยะห่างที่ขัดแย้ง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการเชื่อมต่อการไหลของอากาศและลักษณะคมตัดเลเซอร์.

ดังนั้น เมื่อเสี้ยนเริ่มปรากฏขึ้นทันทีหลังจากเปลี่ยนแผ่นงาน แบทช์ หรือซัพพลายเออร์ อย่าถือว่าเครื่องจักรเสียหายทันที เก็บชิ้นส่วนของวัสดุแผ่นที่ก่อนหน้านี้ตัดอย่างราบรื่นเพื่อทำการทดสอบเปรียบเทียบ-ซึ่งโดยปกติจะช่วยให้คุณสามารถแยกแยะระหว่าง "ปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์" และ "ปัญหาด้านวัสดุ" ได้อย่างรวดเร็ว

หลังจากตรวจสอบหัวฉีด ความร่วมแกน เลนส์ การสอบเทียบโฟกัส ท่อแก๊ส และวัสดุแล้วเท่านั้น คุณควรดำเนินการปรับแต่ง-พารามิเตอร์อย่างละเอียดต่อไป ขอแนะนำให้คืนค่าการตั้งค่าเริ่มต้นก่อนโดยใช้วิธีการที่มีโครงสร้างสำหรับการกำหนดพารามิเตอร์กระบวนการตัดด้วยเลเซอร์. จากนั้น ทำการปรับความเร็วตัด ตำแหน่งโฟกัส แรงดันแก๊ส หรือระยะห่างของจุดขัดแย้งเพิ่มขึ้นเล็กน้อย โดยขึ้นอยู่กับสัณฐานวิทยาของเสี้ยน

เปลี่ยนตัวแปรเพียงครั้งละหนึ่งตัวแปร และบันทึกหมายเลขชิ้นส่วน ชุดวัสดุ ข้อมูลจำเพาะของหัวฉีด สภาพเลนส์ โฟกัส ความเร็ว และแรงดันแก๊ส มิฉะนั้น หากคุณเปลี่ยนการตั้งค่าสามหรือสี่ครั้งในคราวเดียว แม้ว่าคุณภาพการตัดจะดีขึ้น คุณจะไม่รู้ว่าการปรับค่าใดได้ผลจริง ทำให้คุณต้องลองผิดลองถูกอีกครั้งในครั้งต่อไป

การดำเนินงานบน-ไซต์สามารถดำเนินการตามลำดับนี้:

1. พิจารณาตำแหน่งเสี้ยน ทิศทาง ความต่อเนื่อง และสี
2. ตรวจสอบปากหัวฉีด รุ่นหัวฉีด ความร่วมแกน และการควบคุมความสูง (ความขัดแย้ง)
3. ตรวจสอบเลนส์ป้องกัน การปรับเทียบโฟกัส และสภาพของหัวตัด
4. ตรวจสอบแรงดันแก๊สแบบไดนามิก อัตราการไหล ความบริสุทธิ์ และข้อจำกัดของท่อ
5. เปรียบเทียบด้วยวัสดุแผ่นชุดก่อนหน้า และปรับแต่ง-พารามิเตอร์โดยใช้ตัวแปรตัวเดียวเป็นขั้นตอนสุดท้ายเท่านั้น

เมื่อคุณภาพการตัดด้วยเลเซอร์ลดลง แนวคิดที่อันตรายที่สุดก็คือการสันนิษฐานเช่นนั้น"เนื่องจากพารามิเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลง สภาพอุปกรณ์จึงไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน" พารามิเตอร์เป็นเพียงคำสั่ง-ซึ่งเป็นหัวฉีด ทางเดินแสง ท่อแก๊ส และวัสดุที่กำหนดวิธีดำเนินการคำสั่งเหล่านั้นในท้ายที่สุดการกู้คืนสภาพของเครื่องจักรกลับสู่สถานะที่เหมาะสมที่สุดก่อนจะพูดถึงการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมมักจะเร็วกว่าการเพิ่มกำลังแบบสุ่มสี่สุ่มห้า และมีโอกาสน้อยมากที่จะเกิดปัญหาใหม่