Beseitigung von Graten und schwerer Schlacke: Richtlinien zur Abstimmung von Fokuspunkt und Leistung für das dickwandige Laserrohrschneiden

In den Bereichen der schwerindustriellen Rohrfertigung, des Maschinenbaus und der Verlegung von Erdölpipelines nimmt die Anwendung von Dickwandrohren (in der Regel Metallrohre mit einer Wandstärke von mehr als 6 mm) eine zentrale Position ein. Viele Bediener von Laserrohrschneidmaschinen stoßen jedoch in der tatsächlichen Produktion häufig auf hartnäckige Schneidfehler: starke Gratbildung am Boden des Schnitts, häufige Kantengrate oder sogar Schnittunterbrechungen aufgrund von Schwierigkeiten beim Durchdringen. Dies erfordert nicht nur umfangreiches manuelles Schleifen und Nachbearbeiten, sondern beeinträchtigt auch direkt die Liefereffizienz der gesamten Produktionslinie.

Um die Probleme mit Graten und Schlacke in dickwandigen Rohren grundlegend zu lösen, muss man die physikalischen Mechanismen der Laserenergieübertragung und der Schlackenabfuhr eingehend analysieren:

: Dickwandige Rohre besitzen eine beträchtliche Querschnittsdicke. Wenn der Laserstrahl in die Oberflächenschicht eindringt, nimmt die Strahlenergiedichte mit zunehmender Tiefe allmählich ab. Wenn die Fokusposition nicht richtig eingestellt ist, kann das Metall am Boden nicht vollständig geschmolzen werden.

: Die Menge an geschmolzenem Metall, die beim Schneiden von dickwandigen Rohren entsteht, übersteigt die von dünnwandigen Rohren bei Weitem. Wenn der Hilfsgasdruck unzureichend ist oder die Düsenspezifikationen nicht übereinstimmen, kann das Hochdruckgas die Schlacke nicht vollständig aus dem Boden des tiefen, schmalen Schnittspalts blasen, wodurch sich beim Abkühlen hartnäckige Schlacke bildet.

Um saubere, gratfreie und schlackefreie Schnittflächen an dickwandigen Rohren zu gewährleisten, müssen Bediener universelle Parameter vollständig aufgeben und gezielte, fortschrittliche Prozessanpassungsstrategien anwenden:

: Beim Schneiden von dickwandigen Metallrohren muss die Schnittgeschwindigkeit entsprechend reduziert werden, während die Laserausgangsleistung erhöht wird, wodurch die Verweilzeit des Lasers lokal verlängert wird, um sicherzustellen, dass die optische Energie vollständig in den Boden der Rohrwand eindringt und das Metall vollständig schmilzt.

: Im Gegensatz zur negativen Defokussierung, die für dünnwandige Rohre verwendet wird, kann bei der Bearbeitung von dickwandigen Rohren ein positiver Defokussierungsmodus eingesetzt werden, bei dem der Fokus leicht über der Rohroberfläche oder an einer geeigneten internen Position positioniert wird, um die Schnittfugenbreite zu vergrößern und die Zirkulations- und Abfuhrleistung des Hilfsgases zu verbessern.