Особенности работы с фасками на лазерных станках
Эффективность лазера в резке металла обеспечивается с помощью рабочего газа, продуваемого через сопло, который позволяет удалить расплавленный металл из зоны резки. Независимо от того, чем производится резка – сжатым воздухом, кислородом или азотом – в любом случае эффективность и качество результата зависят от того, как вспомогательный газ подается в область реза, в особенности от условий газового потока внутри и вокруг реза.
Чем больше газ поддерживает ламинарный поток с минимальными турбулентностями, тем эффективнее происходит выброс расплавленного металла из режущей канавки и, соответственно, улучшается качество самого реза.
При работе с толстыми материалами поток газа должен проникать глубоко в зону реза (которая весьма узкая), его течение неизбежно становится турбулентным, прежде чем выйти с противоположной стороны материала вместе с расплавленным металлом. В последние годы уже появились технические решения, позволяющие улучшить этот процесс за счет расширения реза, что облегчает подачу газа и помогает получить его более ламинарное течение, однако они по-прежнему не обеспечивают максимального качества и эффективности резки.
Почему не рекомендуется резать фаски более 45°
Рассмотрим несколько причин, по которым не рекомендуется работать с резкой фасок более 45 градусов на лазерном станке:
- Плохое проникновение газа. По мере увеличения наклона головы, газ встречается с поверхностью под углом, который с одной стороны больше, чем с другой. Отметим, что искомый угол наклона лазерной головки (и итоговой фаски) вычисляется от нормали к поверхности заготовки, а не от самой поверхности заготовки. С одной стороны (там, где угол тупой) газ будет скользить по поверхности трубы, а не попадать в зону реза, в то время как с другой стороны (там, где угол острый) он будет вызывать большую турбулентность под лазерной головой. В результате поток газа будет более турбулентным, менее эффективным, а процесс резки – менее стабильным и качественным.
- «Расплывание» лазерного пучка. Диаметр луча и, соответственно, ширина канавки, изменяются в зависимости от угла падения. Это приводит к возникновению геометрических отклонений размеров детали.
- Ошибки емкостного слежения. При позиционировании лазерной головки, станок использует данные с емкостного датчика, который, в свою очередь, использует поверхности материала и сопла как обкладки конденсатора, для измерения электрического сигнала. В случае, когда лазерная головка наклоняется на 45 и более градусов от нормали к поверхности, боковая поверхность сопла, а также сам металлический корпус головки вносят искажения в сигнал емкостного датчика, из-за чего возникают ошибки позиционирования и повышается вероятность столкновения и повреждения оборудования.
- Влияние кривизны трубы. Дополнительную погрешность вносит существующая кривизна трубы/профиля, которую нужно измерять и компенсировать.
Указанные выше факторы делают процесс резки больших фасок менее стабильным и качественным. Ограничение угла резки фасок на лазерных станках обусловлено многолетним опытом производителей оборудования, доказавшим сложность, дороговизну и неэффективность процесса с технологической точки зрения.
Источник: blog.blmgroup.com/advantages-and-limits-of-tube-3d-laser-cutting
Автор статьи: Агарков Артем, инженер по применению лазерного оборудования
BLM Group – лидер в области станков для резки труб и профилей, компания с более чем 35-ти летним опытом работы с лазерными труборезами. Оборот компании за 2024 год составил 491 млн евро. BLM Group специализируется на процессах обработки труб, автоматизации и повышении эффективности работы с профильными заготовками.
Анонсы статей, мероприятий и еще больше научно-познавательного контента по ссылке в нашем Telegram-канале.
«ЛЛС» и «Аврора Тех». Профессиональные лазерные решения.