Operarea unui echipament laser fiber

Laserul fiber se remarca prin viteza foarte mare de taiere si calitatea foarte ridicata. Cu cat puterea laser este mai mare cu atat viteza de taiere mare se metine pe table mai groaze. Pentru a obtine rezultate foarte bune de taiere sunt cateva principii care trebuiesc respectate: viteza de taiere, perpendicularitatea fasciculului, strapungerea, calitatea gazului si calitatea tablei. Suplimentar acestora mai pot fi adaugate grafica si optimizarile de taiere si nesting care pot genera diferente mari de productivitate avand in vedere ca vorbim de viteze mari de taiere. Astfel un randament de 3% de exemplu la un metraj debitat de 2000m/zi inseamna cateva table in plus pe zi.

Consumabile:

• diuza – schimabre aprox o luna
• lentila de protectie – schimbare aproximativ o luna (taierea cu gaz impur sau aer scurteaza durata de viata)
• inel ceramic – schimbare aproximativ 3 luni. Poate crapa la piercing-uri efectuate incorect
• apa distilata – schimbare lunar pe timp de vara sau o data la 3 luni iarna. Lichidul de racire pt chiller laser, fara alcool, cf indicatiilor producatorului. Filtre apa aproximativ la an.
• lentile colimator si focalizare + garnituri etansare – atunci cand se impune. De regula la schimbarea lor se impune revizie cap laser.
• gaz taiere – in functie de regimul de operare. Cel lichid este indicat insa necesita volume mari pentru randament economic.

Viteza de taiere joaca un rol important in calitatea taieturii, astfel o viteza de taiere prea mare poate duce la probleme cum ar fi: scantei de jur-imprejur, zone cu lipsa taierii, margini rugoase, dar fara producerea petelor de material topit sau pe suprafata de taiere pot aparea linii diagonale si jumatatea de jos poate produce pete de material topit, iar o viteza de taiere prea mica poate duce la superfuzarea placii de taiere si la o suprafata rugoasa, imbinarea taieturii devine mai lata, iar zonele rotunde sau ascutite ale colturilor se pot topi.

Putem estima viteza de tăiere după scânteile de tăiere, realizand astfel o selectie corespunzatoare a vitezei de lucru. La o viteza adecvata, scanteile de taiere se vor raspandi in jos, la o viteza prea mare, scanteile de taiere vor fi inclinate, in schimb la viteza prea mica, scanteile de taiere vor fi putine si nu se vor raspandi, neaderand una la alta.

Reglarea coaxialității – „tape test”

O  metoda simpla este aceea de a pune banda adeziva pe iesirea duzei, se porneste scurt laserul, la o putere de 10%, dupa care scoatem banda adeziva si analizam, punand-o si mentinandu-i pozitia cat mai aproape de pozitia duzei. Un mic punct de ardere aparut pe banda adeziva este normal, daca punctul variaza in dimensiune, atentia noastra trebuie indreptata catre conditia de consistenta si slabirea focalizarii oglinzii, iar daca centrul duzei variaza prea mult fata de centrul laserului, punctul nu este vizibil ceea ce inseamna ca raza laser este trimisa inspre peretele duzei.Mereu tintim un fascicul pe misclocul diuzei.

Tăierea pe layere – grafica de lucru

Fiecare piesa de prelucrat are profiluri diferite, unele sunt ușor de tăiat, dar unele sunt dificil de tăiat, cum ar fi găuri mici, colțuri ascuțite, etc. Pentru a asigura calitatea tăierii și eficiența de tăiere a întregii piese, vom adopta metoda de tăiere pe layere. In acest fel, am putea adopta diferiți parametri tehnologici pentru a controla tăierea diferitelor profiluri, astfel asigurând nu numai calitatea de tăiere a profilelor greu de tăiat, dar, de asemenea, și îmbunătățirea eficienței de taiere a profilelor ușor de tăiat.

Un layer/strat pentru contur si unul pentru elementele de unghi ascutit, gauri mici, franari si accelerari ce necesita si perioade de racire ale tablei cu variatii de presiune de gaz sau chiar a gazului de taiere. Optiuni pretabile tablelor mai groase.

Firul de lucru, sau strapungerea in afara reperului finit este o practica des intalnita ce asigura o calitate de reper mai buna. astfel, se evita incingerea suplimentara a tablei prin strapungere tablei in zona de reper finit. O alta practica comuna este common cut (taiere simultana a doua repere in oglinda), bridge sau microjoint (mici legaturi intre piese sa nu se desprinda sau sa nu se ridice in taiere), cooling point si loop (functii de racire a tablei), fly cut (taiere rapida fara strapungere efectuata pe table subtiri).

Selectarea diuzei

Echipamentul indica tipul de diuza necesar a fi folosit pe un profil de taiere insa pentru a putea opera masina in parametrii maximi trebuie cunoscut si principiul de selectie. Duzele si diametrul acestora au o mare influenta asupra calitatii de taiere. In utilizarea comună sunt Ф 1.5 și Ф2, iar diferențele între dimensiunea găurilor sunt urmatoarele: utilizați duza Ф1,5 în timpul tăierii plăcilor subțiri pentru tăiere fină a suprafețelor si o duză Ф2 cand suprafața de tăiere este mai rugoasă cu pete topite în zona colțurilor. Atunci când tăiați plăci groase, timpul de disipare a căldurii este relativ mai mare, din cauza puterii mari de tăiere, astfel timpul de tăiere este relativ mai lung. Când folosiți duza Ф1.5, zona de difuzie a gazelor este mai mică, astfel există o lipsă de stabilitate. Atunci când se utilizează duza Ф2, zona de difuzie a gazelor este mai mare și debitul de curgere a gazului este mai lent, deci este mai stabilă în tăiere.

Focus-ul

Gazul de taiere

Principalele funcții ale gazului de tăiere sunt: răcire și protecție. Oxigenul poate ajuta la ardere și la disiparea căldurii; el poate îndepărta prin suflare petele de topire produse în tăiere, pentru a preveni ca acestea să sară înapoi către duză, protejând lentilele de focalizare și protecțiile, etc.

Presiunea de gaz scazuta va conduce la următoarele consecințe:

• pete de topire sunt produse în tăiere iar viteza de tăiere nu poate fi crescută, fapt care ar putea influența eficiența producției
• laserul nu poate tăia ușor placa, așa că timpul de perforare trebuie să crească, ceea ce conduce la o producție scăzută.

Presiune de gaz prea mare:

• suprafața de tăiere este mai rugoasă și îmbinarea de tăiere este mai lată
• va duce la topirea parțială a suprafeței de tăiere și la eșecul de a forma o suprafață de tăiere bună.
• punctul de găurire poate fi topit cu formarea de picături. Astfel, se formează un punct de topire mai mare, care influențează negativ calitatea de tăiere.

În timpul perforării cu laser, se adoptă o presiune a gazului, în general, mai mare, pentru perforarea plăcilor subțiri și o presiune a gazului mai mică pentru perforarea plăcilor mai groase.

Atunci când tăiați oțel carbon obișnuit, un material de tăiere mai gros înseamnă o presiune a gazului de tăiere mai mică.

Atunci când tăiați oțel inoxidabil, presiunea gazului de tăiere trebuie menținută foarte ridicată, indiferent de cât de groase sunt materialele.

Piercing – strapungere

Tăiere directă este aplicabilă pentru găuri cu diametre mici ale plăcilor de oțel carbon și plăcilor de oțel inoxidabil cu o grosime mai mică de 1,5mm. Altfel, putem opta pentru strapungeri graduale, in doua sau chiar 3 etape, alteori pentru strapungeri initiale si debitare ulterioara intarziata pentru a putea ajuta table sa se raceasca.

Perforare segmentată se aplică la perforarea plăcilor de oțel carbon cu o grosime mai mică de 3mm și la plăcile de oțel inoxidabil cu o grosime mai mica de 1,5mm.

Perforare progresivă se aplică la perforarea plăcilor de oțel carbon cu o grosime mai mare de 3mm și a plăcilor de oțel inoxidabil cu o grosime de 2mm~3mm, deoarece acest mod de perforare are o viteză mare și un diametru de perforare mai mare (Ф2- Ф3mm), cu înălțimea de perforare mai mare de 2mm și presiunea gazului mai mare de 2 bar. Perforarea plăcilor groase de oțel carbon prin metodele comune are ca și caracteristici timp lung de perforare și topire ușoară, iar timpul îndelungat poate cauza declanșarea alarmei. După aplicarea perforării progresive, timpul de perforare este mult micșorat și rata de topire este redusă.

Probleme	Cauze posibile	Soluții
Topire la începutul găuririi	Raport prea mare al puterii. Putere de găurire prea mare. Presiune prea mare a gazului. Focalizare incorectă. Mode de găurire incorect.	Reduceți puterea cu pași de 10% Reduceți raportul de putere cu  pași de 1%-2% Reduceți presiunea gazului cu  pași de 0,1 bar. Schimbați focalizarea cu  pași de  0,1-0,2mm Verificați modul de găurire pentru a confirma dacă este adoptat modul de găurire tip val continuu.
Topire în timpul procesului de găurire	Raport prea mic al puterii. Putere prea mică Focalizare incorectă. Presiune prea mică a gazului.	Reduceți viteza. Verificați calitatea focalizării. Creșteți puterea cu pași de 5%-10% Creșteți presiunea gazului cu pași de 0,1-0,2bar
Topire după găurire și înainte de tăiere	Timpul de găurire nu este suficient de lung. Puterea de găurire este relativ scăzută.	Lungiți timpul de găurire cu pași de 0,5 sec. Creșteți puterea de găurire cu pași de 5%. Creșteți raportul de putere cu pași de 1%-2% Tăiați la viteză redusă.

Taierea placilor intregi

În timpul procesului de producție și de prelucrare, un proces de probă numit “tăiere de probă” este necesar înainte de producția de serie, pentru a regla în mod corespunzător parametrii tehnologici pentru tăierea plăcilor.

Chiar și așa, trebuie să menționăm că procesul de tăiere de probă este ușor diferit față de procesul de tăiere al plăcilor întregi. In taierea de proba, mai întâi selectați o placă rotundă pentru a verifica dacă parametrii sunt conformi pentru tăierea normală și dacă suprafața tăieturii este bună, precum și pentru aflarea deviației între dimensiunea reală și dimensiunea tăiată, pentru a face compensarea dimensiunii în timpul producției de serie, apoi selectați cel mai complicat profil arătat în desenele de prelucrare pentru a face tăierea de probă. Fiți atenți la limita sculei mașinii și la poziția de pornirea a capului de tăiere și nu amplasați placa prea aproape de margine.

Tăierea pieselor acoperite cu film

Plasați suprafața cu filmul în sus, iar în cazul în care există film pe ambele suprafețe, înlăturați filmul de pe suprafața inferioară pentru a preveni zgura să se lipească de el; selectați metoda de tăiere conform condiției filmului de acoperire al piesei: în cazul în care filmul este foarte aderent, selectați metoda de tăiere normală; în cazul filmului slab aderent, înlăturați filmul și apoi efectuați tăierea (este recomandat să selectați filmul alb și negru cu vâscozitatea de 120 și grosimea de 0,05mm pentru a putea debita dintr-o singura trecere).

Înlăturarea acoperirii cu film in cazul filmului gros si a puterii de laser mai mici: marcați calea de tăiere și apoi efectuați tăierea; mai simplu vorbind, efectuați tăierea repetată pe aceeași cale de două ori, adică o dată cu putere scăzută pentru marcare și înlăturarea filmului iar a doua oară cu putere mare, pentru tăierea metalului.