Analiza czynników wpływających na fale cięcia w laserowym cięciu blach i strategie optymalizacji

30 czerwca 2022 r.

Cięcie laserowe stała się szeroko stosowana w obróbce blach, zwłaszcza w przypadku małych partii zróżnicowanych produktów. Technika ta, znana z wysokiej precyzji i wydajności, jest obecnie szeroko stosowana, szczególnie w branżach takich jak szafki mieszkaniowe, sprzęt AGD, produkty sprzętowe, instrumenty, oznakowanie i oprawy oświetleniowe. W ostatnich latach nasza firma skoncentrowała się na rozwoju branży przechowywania dysków optycznych, w której podstawowe elementy blaszane wymagają bardzo precyzyjnych wymiarów (±0,1 mm). W tym celu wprowadziliśmy maszynę do wykrawania laserem światłowodowym AMADA, która oferuje precyzję cięcia ±0,07 mm/1000 mm. Jednak w praktyce Cięcie laserowe W procesach tych często występują takie problemy, jak fale cięcia i zadziory, zwłaszcza w przypadku produktów o dużych rozmiarach, przy wskaźnikach defektów sięgających 10%, co poważnie wpływa na jakość produktu i koszty produkcji.

Obecny stan fal tnących w cięciu laserowym

Podczas korzystania z urządzenia kompozytowego do Cięcie laserowe, Zaciski maszyny przesuwają blachę wzdłuż kierunków X i Y. Jednak w miarę postępu procesu, miejscowe naprężenia w blasze są stopniowo uwalniane, co prowadzi do zmniejszenia ogólnej wytrzymałości strukturalnej materiału. Powoduje to wibracje podczas ruchu, co z kolei tworzy fale cięcia. Problem ten jest bardziej widoczny podczas obróbki dużych komponentów, ponieważ uwalnianie naprężeń jest bardziej znaczące, a wibracje nasilają się, pogarszając jakość cięcia. Dlatego też utrzymanie stabilności strukturalnej i wytrzymałości blachy podczas Cięcie laserowe jest kluczem do zapobiegania powstawaniu fal.

Kluczowe czynniki wpływające na fale cięcia i strategie optymalizacji
1. Pozycja początkowa przedmiotu obrabianego

Pozycja początkowa dla Cięcie laserowe znacząco wpływa na rozkład i stabilność naprężeń w blasze. Pozycja początkowa może być “z dala od końca zacisku” lub “blisko końca zacisku”. Rozpoczęcie cięcia od końca znajdującego się najdalej od zacisków może skutecznie utrzymać wytrzymałość materiału w zaciśniętym obszarze, opóźniając uwalnianie naprężeń i zwiększając stabilność blachy, co zmniejsza ryzyko powstawania fal cięcia. I odwrotnie, rozpoczęcie cięcia od końca zacisku powoduje szybki spadek wytrzymałości materiału w miarę postępu cięcia, prowadząc do niestabilności i wibracji, które skutkują falami cięcia. W związku z tym programowanie powinno priorytetowo traktować rozpoczynanie cięć z dala od końca zacisku i stopniową pracę w kierunku do wewnątrz.

2. Punkt wejścia i kierunek cięcia

W Cięcie laserowe, Wybór punktu wejścia ma bezpośredni wpływ na stabilność ścieżki cięcia. Właściwy punkt wejścia i kierunek cięcia mogą znacznie zmniejszyć ryzyko powstawania fal cięcia. Na późniejszych etapach procesu, gdy wytrzymałość materiału spada, ustawienie punktu wejścia w środku elementu, niezależnie od kierunku cięcia, może prowadzić do wczesnego oddzielenia na dole i zwiększonego uwalniania naprężeń, co skutkuje zlokalizowanymi falami. Ustawienie punktu wejścia na dolnym końcu i wyrównanie kierunku cięcia tak, aby koniec zacisku był cięty jako ostatni, może pomóc w utrzymaniu stabilności blachy, optymalizując proces cięcia. Cięcie laserowe jakość.

3. Pozycjonowanie zacisku

Zaciski nie tylko napędzają ruch blachy, ale także odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu stabilności procesu. Rozmieszczenie zacisków powinno być równomierne i rozsądne, aby uniknąć niewyważenia blachy. Chociaż czynnik ten można kontrolować, niewłaściwe rozmieszczenie zacisków może prowadzić do niepotrzebnych drgań blachy podczas procesu. Cięcie laserowe, indukując fale. Dlatego prawidłowe ustawienie pozycji zacisków jest podstawowym krokiem w poprawie stabilności urządzenia. Cięcie laserowe proces.

4. Sekwencja ekstrakcji

W zautomatyzowanej produkcji użycie ramienia robota TK do ekstrakcji części może poprawić wydajność, ale niewłaściwa sekwencja ekstrakcji może poważnie wpłynąć na późniejsze wyniki. Cięcie laserowe jakość. Jeśli części z obu końców arkusza są wyciągane jako pierwsze, powoduje to koncentrację naprężeń w środku, powodując poważne wibracje i fale z powodu niewystarczającej wytrzymałości w środku. Prawidłowe podejście polega na sekwencyjnym wyciąganiu części z najdalszego końca zacisków, utrzymując koncentrację naprężeń i stabilność strukturalną, zmniejszając w ten sposób wibracje i fale cięcia w późniejszym czasie. Cięcie laserowe etapy.

Wniosek

Podsumowując, fale tnące generowane podczas Cięcie laserowe nie są spowodowane przez jeden czynnik, ale są wynikiem połączonego wpływu czynników, takich jak pozycja początkowa, punkt wejścia, układ zacisku i sekwencja wyciągania. Ponadto są one ściśle związane z rozmiarem, wagą i prędkością cięcia części. Aby skutecznie tłumić fale cięcia w rzeczywistej produkcji, czynniki te muszą być systematycznie uwzględniane w programowaniu i obsłudze, a także należy wdrożyć kompleksowe strategie kontroli. Tylko poprzez pełną optymalizację Cięcie laserowe Dzięki temu procesowi możemy stale poprawiać jakość produktów, zmniejszać liczbę defektów i osiągać cele związane z precyzyjną i tanią obróbką blachy.

Sheldon Li

Dr Sheldon Li – Główny Inżynier ds. Rozwoju Urządzeń do Produkcji Addytywnej. Dr Sheldon Li jest czołowym inżynierem i liderem technicznym specjalizującym się w badaniach i rozwoju urządzeń do produkcji addytywnej. Jako ekspert z tytułem doktora w dziedzinie metali nieżelaznych, jego dogłębna wiedza na temat właściwości materiałów zapewnia unikalną przewagę w dziedzinie rozwoju urządzeń. Jego specjalizacja koncentruje się na projektowaniu i rozwoju najnowocześniejszych urządzeń do produkcji addytywnej, ze szczególnym uwzględnieniem urządzeń do osadzania specjalistycznych, funkcjonalnych powłok metalowych. Obejmuje to technologie takie jak laserowe osadzanie metali (LMD), natryskiwanie na zimno (Cold Spray) czy fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD) w celu tworzenia powłok o wysokiej odporności na zużycie…

Przeczytaj więcej artykułów autorstwa Sheldona Li