Чому після лазерного різання іноді не потрібна додаткова обробка
Різання металу далеко не остання операція у виробничому ланцюжку. Після розкрою деталі надходять на згинання, зварювання, фарбування або складання. Тому стан кромки впливає на тривалість всього циклу. На практиці фахівці компанії Raymark-Україна враховують цей фактор під час добору лазерного обладнання та режимів його роботи. За правильно налаштованого процесу волоконний лазер формує рівний різ із мінімальною шорсткістю, без вираженого грата та значних відхилень від заданої геометрії. У таких випадках шліфування, зачищення та інші проміжні операції не виконують.
Від чого залежить готовність деталі до наступної операції
Сам факт використання лазера ще не означає, що після розкрою метал не зачищають. Результат визначає поєднання кількох параметрів:
Якість також залежить від стану оптики та сопла. Забруднене захисне скло змінює розподіл енергії. Пошкоджене або неправильно встановлене сопло порушує подачу газу. Навіть продуктивний верстат у такій ситуації залишає на нижній частині кромки напливи, які механічно видаляють.
- потужність джерела,
- швидкість руху головки,
- положення фокусу,
- характеристики матеріалу,
- тиск та тип допоміжного газу.
Якість також залежить від стану оптики та сопла. Забруднене захисне скло змінює розподіл енергії. Пошкоджене або неправильно встановлене сопло порушує подачу газу. Навіть продуктивний верстат у такій ситуації залишає на нижній частині кромки напливи, які механічно видаляють.
Правильне співвідношення потужності та швидкості
Лазер повинен передати металу достатньо енергії для стабільного проплавлення по всій товщині листа. За надто високої швидкості нижня частина матеріалу прорізається гірше, а розплав не встигає залишити канал. На кромці виникають нерівності та залишки металу.
Для листової сталі товщиною 1-3 мм швидкість лазерного різання на волоконному верстаті зазвичай становить кілька метрів за хвилину. За збільшенням товщини до 8-10 мм вона нижча у кілька разів. При цьому робочі значення сильно залежать від потужності джерела, марки металу та газу, що використовують. Тому значення швидкості з таблиці виробника використовують як вихідний орієнтир. Остаточний режим коригують станом кромки.
Надмірно повільний рух також погіршує результат. У зону обробки надходить надмірна кількість енергії, різ розширюється, а поверхня сильніше нагрівається. Тому режим вибирають з урахуванням марки і товщини листа, потужності джерела і необхідної якості поверхні.
Для листової сталі товщиною 1-3 мм швидкість лазерного різання на волоконному верстаті зазвичай становить кілька метрів за хвилину. За збільшенням товщини до 8-10 мм вона нижча у кілька разів. При цьому робочі значення сильно залежать від потужності джерела, марки металу та газу, що використовують. Тому значення швидкості з таблиці виробника використовують як вихідний орієнтир. Остаточний режим коригують станом кромки.
Надмірно повільний рух також погіршує результат. У зону обробки надходить надмірна кількість енергії, різ розширюється, а поверхня сильніше нагрівається. Тому режим вибирають з урахуванням марки і товщини листа, потужності джерела і необхідної якості поверхні.
Допоміжний газ видаляє розплав із зони різу
Газ видуває розплавлений метал із каналу та впливає на хімічні процеси в зоні обробки. Для вуглецевої сталі застосовують кисень чи азот залежно від вимог до результату. Нержавіючу сталь та алюміній часто ріжуть азотом, якщо хочуть отримати край без оксидного шару.
Тиск газу повинен відповідати товщині матеріалу, діаметру сопла та вибраному режиму. Недостатній потік залишає розплав у нижній частині різу. Неправильне центрування сопла призводить до нерівномірного видалення металу з одного боку краю.
Під час різанняі азотом використовують високий тиск. На практиці воно часто знаходиться в діапазоні 10–20 бар. Для кисневого різання вуглецевої сталі тиск значно нижчий. Конкретне значення залежить від товщини листа, діаметра сопла та параметрів обладнання.
Тиск газу повинен відповідати товщині матеріалу, діаметру сопла та вибраному режиму. Недостатній потік залишає розплав у нижній частині різу. Неправильне центрування сопла призводить до нерівномірного видалення металу з одного боку краю.
Під час різанняі азотом використовують високий тиск. На практиці воно часто знаходиться в діапазоні 10–20 бар. Для кисневого різання вуглецевої сталі тиск значно нижчий. Конкретне значення залежить від товщини листа, діаметра сопла та параметрів обладнання.
Азотне різання скорочує підготовку до наступних операцій
Під час кисневого різання вуглецевої сталі на поверхні виникає оксидний шар. Для деяких виробничих завдань це не має значення. Перед порошковим фарбуванням або нанесенням покриттів оксиди часто видаляють, оскільки вони погіршують зчеплення з основним металом.
Азот працює інакше. За достатньої чистоти та правильної подачі він витісняє кисень із зони різу та запобігає утворенню вираженого оксидного шару на кромці. Для лазерного різання застосовують азот високої чистоти. У технологічних процесах, чутливих до окислення, використовують газ чистотою 99,99% та вище. Така кромка у багатьох випадках не потребує видалення окалини перед наступною операцією.
Азот працює інакше. За достатньої чистоти та правильної подачі він витісняє кисень із зони різу та запобігає утворенню вираженого оксидного шару на кромці. Для лазерного різання застосовують азот високої чистоти. У технологічних процесах, чутливих до окислення, використовують газ чистотою 99,99% та вище. Така кромка у багатьох випадках не потребує видалення окалини перед наступною операцією.
Підсумок
Чиста кромка після лазерного різання скорочує кількість операцій між розкроєм та випуском готового виробу. Найбільший економічний ефект це дає при серійному виробництві, де навіть коротке ручне доопрацювання кожної деталі перетворюється на десятки робочих годин. Тому якість різу розглядають як один із параметрів продуктивності всієї ділянки.
