Eliminacja zadziorów i ciężkich odprysków: wytyczne dotyczące dopasowania ogniska i mocy dla cięcia laserowego rur grubościennych

W dziedzinie wytwarzania rur dla przemysłu ciężkiego, produkcji maszyn budowlanych oraz układania rurociągów naftowych zastosowanie rur grubościennych (zwykle odnoszących się do rur metalowych o grubości ścianki większej niż 6 mm) zajmuje kluczową pozycję. Jednak wielu operatorów maszyn do cięcia rur laserem często napotyka w rzeczywistej produkcji uporczywe wady cięcia: silne zwisanie gratu na dnie cięcia, częste zadziory na krawędziach, a nawet przerwy w cięciu spowodowane trudnością z przebiciem. Wymaga to nie tylko szeroko zakrojonego ręcznego szlifowania i obróbki wtórnej, ale także bezpośrednio obniża wydajność dostaw całej linii produkcyjnej.

Aby zasadniczo rozwiązać problemy z zadziorami i żużlem w grubościennych rurach, należy dogłębnie przeanalizować mechanizmy fizyczne transmisji energii laserowej i odprowadzania żużla:

: Rury grubościenne mają znaczną grubość przekroju. Gdy wiązka lasera przenika warstwę powierzchniową, gęstość energii wiązki stopniowo maleje wraz ze wzrostem głębokości. Jeśli pozycja ogniska jest nieprawidłowo ustawiona, metal na dnie nie może zostać całkowicie stopiony.

: Ilość stopionego metalu wytwarzanego podczas cięcia grubościennego znacznie przewyższa ilość powstającą przy cienkościennych rurach. Jeśli ciśnienie gazu pomocniczego jest niewystarczające lub specyfikacja dyszy jest niedopasowana, gaz wysokociśnieniowy nie zdoła całkowicie wydmuchać żużla z dna głębokiego, wąskiego rzazu, tworząc uporczywe zgorzeliny po ostygnięciu.

Aby zapewnić czyste, pozbawione zadziorów i zgorzelin powierzchnie cięcia na rurach grubościennych, operatorzy muszą całkowicie porzucić uniwersalne parametry i przyjąć ukierunkowane, zaawansowane strategie adaptacji procesu:

: Przy cięciu grubościennych rur metalowych prędkość cięcia musi być odpowiednio zmniejszona, a moc wyjściowa lasera zwiększona, co wydłuża czas przebywania lasera w danym miejscu, aby zapewnić, że energia optyczna w pełni przeniknie do dna ścianki rury i całkowicie stopi metal.

: W przeciwieństwie do ujemnej defokusacji stosowanej w przypadku cienkościennych rur, przy obróbce grubościennych rur można zastosować dodatni tryb defokusacji, umieszczając ognisko nieco powyżej powierzchni rury lub w odpowiedniej pozycji wewnętrznej, aby poszerzyć szerokość szczeliny cięcia i zwiększyć wydajność cyrkulacji oraz odprowadzania gazu pomocniczego.