レーザー切断機の切断品質に影響を与える要因
レーザー切断機は、近年急速に開発され、金属加工産業に適用されています。切削速度が速く、切削幅が狭く、用途が広く、精度が高いなど、多くのメリットがあります。しかし、レーザー切断機の切断品質に対する要件はますます高くなっています。それは、生産の開発と新しいプロセスの適用によるものです。これにより、CNCレーザー切断機の品質に対する要件が高くなります。
CNC金属レーザーカッターの切断プロセスは複雑で、多くの影響要因があります。そのため、制御が不適切な場合、レーザー切断機の切断品質と精度に大きな影響があります。これにより、切断品質が不十分になる可能性があります。したがって、より良い結果を得るには、切削品質に影響を与える要因を体系的に調査および分析する必要があります。
この記事では、レーザー金属切削機の切削品質を評価および影響する基準と要因を示します。 。また、特定の欠陥を改善するためのいくつかのシンプルで役立つソリューションが付属しています。
レーザー切断機の切断品質の評価基準
粗さ
レーザーカット部分に縦線が表示されます。そして、そのような線の深さは、レーザー切断面の粗さを決定します。線が浅いほど、レーザー切断面は滑らかになります。これはまた、レーザー金属切断機のより良い切断結果を意味します。バリ
CNCレーザー切断機が金属を切断した後、補助ガスがスラグを吹き飛ばします。ただし、実際の切削工程では、冷却後にスラグが発生し、ワークの底にぶら下がる場合があります。これは多くの要因から生じる可能性があります。これらの要因には、厚板、不十分な空気圧、不一致の送り速度などが含まれます。過度のバリは、レーザー金属CNCマシンの切削品質が悪いことを意味します。垂直性
金属レーザー切断機を使用して薄い金属シートを切断する場合、垂直性は無視できます。ただし、シートの厚さが10mmを超える場合は非常に重要です。レーザービームは、焦点から離れると発散します。それに応じて、フォーカスの位置に応じて、カットは上または下に向かって広くなります。これにより、刃先が垂直線から数百分の1ミリメートルずれます。エッジが垂直であるほど、ファイバーレーザー切断機の切断品質は高くなります。カッティング幅
一般的に、切断幅は金属レーザーカッターの切断品質に影響を与えません。パーツの内部に特に正確な輪郭が形成されている場合にのみ重要です。切断幅が輪郭の小さな内径を決定するためです。シートの厚さが増すと、板金レーザー切断機の切断幅も大きくなります。したがって、ファイバーレーザーカッターの加工領域でワークが安定していることを確認する必要があります。安定した高精度の切断を確保するには、
行
厚い板を高速で切断する場合、垂直レーザービームの下の切断には溶融金属は現れません。代わりに、ファイバーレーザー切断機のレーザービームの背面にスプレーします。その結果、刃先に曲線が形成され、その線は移動するレーザービームに密接に追従します。この問題を修正するために、切断プロセスの最後に送り速度を遅くすることができます。レーザー切断機の切断品質に影響を与える要因
ポイント1：レーザー出力が切削品質に与える影響
連続波出力レーザー切断機の場合、レーザー出力の値とモードが切断に重要な影響を及ぼします。金属レーザー切断機の最大出力を設定して、より速い切断速度を得たり、より厚い材料を切断したりすることがよくあります。しかし、これは必ずしも正しい選択ではありません。
レーザービームモード（セクションでのレーザーエネルギーの分配）が非常に重要な場合があります。さらに、金属レーザーカッターのレーザー出力を上げると、レーザーモードが少し変化します。最高の出力密度と最高の切断品質が、最大値よりも小さい出力で焦点に現れることがよくあります。
- レーザー金属切断機のレーザー出力が小さすぎると、材料の熱が不十分になる可能性があります。また、下端に近いほど溶融物の温度は低くなります。そのため、高圧の空気流がスラグを完全に吹き飛ばさず、その結果、スラグが刃先に付着する可能性があります。
- 金属レーザーカッターのレーザー出力が大きすぎると、入熱が過剰になる可能性があります。その場合、ワークピースの溶融範囲は、高圧気流が吹くことができるよりも大きくなります。そのため、溶融金属の一部がシートに残り、過燃焼が発生します。
ポイント2：焦点位置が切削品質に与える影響
レンズの焦点距離を選択することも非常に重要です。レーザービームの焦点を合わせた後、スポットサイズはレンズの焦点距離に比例します。短い焦点距離のレンズでビームを集束させると、スポットサイズが小さくなります。また、焦点での出力密度が高いため、材料の切断に非常に役立ちます。ただし、その焦点深度は非常に短く、調整範囲は狭い。そのため、一般的に薄い素材の高速切断に適しています。
逆に、焦点距離の長いレンズは焦点距離が広くなります。そのため、焦点距離の長いレンズを備えたCNCレーザー切断機は、厚いワークピースの切断に適しています。もちろん、このCNC金属切断機は十分なレーザー出力密度を備えている必要があります。
焦点距離を決定する後は、焦点とワークピース表面の相対位置が特に重要です。
焦点位置は、ほとんどの場合、ワークピースの表面のすぐ上またはわずかに下になります。ファイバーレーザーカッターの焦点位置が最も出力密度が高いためです。
焦点の相対位置とワークピースを一定に保つことは、安定した切断品質を得るための重要な条件です。レーザー金属切断機のレンズの冷却不良により、焦点距離が変化する場合があります。したがって、このような場合はフォーカス位置を調整する必要があります。
フォーカスが適切な場所にあると、スリットが最も狭くなり、効率が高くなり、切断品質が最高になります。
ほとんどの場合、CNCレーザー切断機の焦点はノズルのすぐ下に設定されています。また、ノズルと表面の距離は約1.5mmです。
ポイント3：切削速度が切削品質に与える影響
ファイバーレーザーカッターの切断速度は、与えられたレーザー出力と材料の実験式に従います。しきい値を超えている限り、材料の切断速度はレーザー出力に比例します。つまり、CNCレーザー切断機の出力を上げると、切断速度を上げることができます。ここでいうパワーは、レーザー出力パワーだけでなく、ビーム品質モードにも関係しています。また、集束後のスポットサイズもレーザー切断に大きく影響します。金属用レーザーカッターの切断速度は、材料の密度と厚さに比例します。したがって、以下の方法でファイバーレーザー切断機の切断速度を上げることができます。たとえば、他のパラメータを変更せずに、レーザー出力を（特定の範囲内で）増加させます。または、レーザービームモードを改善したり、スポットサイズを小さくしたり、薄い材料を切断したりします。
レーザーカッターの切断速度は、一定のプロセス変数の下で満足のいく切断品質で相対的な調整範囲を持つことができます。この調整範囲は、レーザー金属CNCマシンで薄い金属を切断するときにわずかに広く表示されます。場合によっては、切断速度が遅いと、溶融材料が表面をアブレーションし、粗いエッジが残ることがあります。
ポイント4：切削品質に対する補助ガスの影響
レーザー金属切断機で金属板を切断するには、一般に補助ガスが必要です。これは主に補助ガスの種類と圧力に関係します。通常、補助ガスはレーザービームと同軸に放出されます。ファイバーレーザーカッターのレンズを汚染から保護します。その間、それはまた切断区域の底のスラグを吹き飛ばします。ほとんどのレーザー切断金属操作は、加熱された金属との酸化反応を生成するために活性ガス（主にO2）を採用します。これにより発生する追加の熱により、金属レーザーカッターの切断速度が1/3から1/2向上する可能性があります。
ファイバーレーザー切断で薄いシートを切断する場合は、高圧ガスを供給する必要があります。マシーン。これにより、スラグがカッティングスリットの後ろに付着してエッジに損傷を与えるのを防ぎます。したがって、厚いシートや低速で切断する場合は、ガス圧を下げる必要があります。
実際には、補助ガスがO2の場合、その純度が切断品質に大きな影響を与えることが示されています。 O2の純度が2％低下すると、切削速度は50％低下します。一方、これはまた、レーザー金属切断機の切断品質を低下させます。
レーザー切断機の切断品質を向上させるためのヒント
金属用のレーザーカッターを使用すると、さまざまな問題が発生する可能性があります。たとえば、エッジの粗さ、バリ、変形、切断の失敗、色の変化などです。問題が発生するたびに、金属レーザー切断機の切断パラメータまたは状態を確認する必要があります。4つのトラブルに続いて、与えられた方法に従って最初にあなたの金属CNCマシンをチェックしてください。機械をセルフチェックした後も問題が解決しない場合は、機械のサプライヤーに連絡するか、専門家に相談する必要があります。
バリを減らすため
まず、ファイバーレーザーカッターのレーザー出力に問題がないか確認してください。スポットが丸いかどうか、ノズルの中心と同軸かどうかを確認してください。次に、ファイバーレーザーマシンの光学系に異物がないか確認してください。たとえば、レンズ上の微粒子、ほこり、またはスラグ。レンズに小さなひびが入っていないか必ず確認してください。これらはすべて、レーザー出力の伝達に影響を与える可能性があります。
上記の問題が解決した場合は、レーザーカッターの切断パラメーターまたはガスの純度を変更することを検討してください。複数の切断方法で適切な切断パラメータを見つけることができます。
変形を避けるため
ファイバーレーザーカッターで金属を切断すると、切断部周辺が加熱されます。同時に、金属の構造が変化します。たとえば、一部の金属は、レーザーCNC金属切断機で切断した後に硬化する場合があります。へこみや腐食は、金属レーザー切断機の刃先に悪影響を及ぼします。そして、それらは一般的に避けられるべき切断エラーに属します。金属は、切断プロセス中に急激に加熱されると変形します。
変形を防ぐために、レーザー出力を制御するか、短いレーザーパルスを使用して金属の加熱を減らすことができます。これは、輪郭やウェブが通常非常に狭い微細加工で特に重要です。
カットスルーの失敗を解決するため
CNC金属レーザーカッターの切断速度を適切に遅くすることを試みることができます。また、汚染された反射レンズを適時に適切に清掃し、集束レンズを交換してください。CNCレーザー切断機の光路を再調整してください。したがって、レーザースポットがノズルの中心と同心になるまで焦点を調整します。
銅とアルミニウムを切断するときは、高反射率の問題に対処するために、事前に表面を研磨します。
レーザー金属切断機のノズル内の破片をタイムリーに清掃することを忘れないでください。実際の状況に応じてガス圧を増減します。さらに、冷却システム内の蒸留水を時間内に交換します。
色の変化を解決するには
カット付近の色の変化は、主に高温での材料の酸化によるものです。例えば、ステンレス鋼は耐熱材料であるだけでなく、断熱材でもあります。熱伝導率が悪いからです。そのため、金属用のレーザーカッターで切断すると、切断部付近に高温が発生して蓄積します。したがって、高温のステンレス鋼は空気中で酸化します。温度によって酸化の深さも異なり、色も異なります。上記とは別に、切削速度が遅い、焦点が合っていない、ガスの純度が高いと、金属の色が変化する可能性があります。
次の方法を試して、色の変化を減らすことができます。
- 材料が熱すぎる場合は、材料を冷却します。
- 送り速度を上げます。
- ロケーターでテストし、フォーカスを適切な位置に調整します。
- 補助ガス圧力を上げます。
- 高品質で純度の高いN2を使用してください。
レーザー切断機の推奨事項
ブルーエレファントが提供するレーザー切断機のモデルについては、初期の記事でお話しました。あなたはより多くのレーザーCNCマシンタイプを理解するためにそれを読むことができます。以下では、すべてのレーザー切断機モデルの中で最も売れているものを紹介します。板金レーザー切断機
専用のチューブメタルレーザーカッターを除いて、他のすべてのレーザーCNCマシンは金属シートを切断できます。その中で最も人気のあるものは、オープンフラットベッドレーザー切断機です。私たちはあなたが選ぶことができる多くの作業台のサイズを持っています。いくつか例を挙げると、1515x3030mm、1515x4040mm、1515x6050mm、2020x4040mm、および2020x6050mmです。さらに、特定の切断要件に基づいて、他の多くの仕様をカスタマイズすることもできます。たとえば、レーザー出力/ブランド、レーザーヘッドのタイプ/ブランド、モーターブランド、焦点合わせ方法などです。
すべてのサイズの中で、1530が最も人気があります。比較的安価で、1515x3000mmのサイズで、ほとんどのレーザー切断の要求を満たすことができるためです。多くの金属加工店では、このファイバーレーザーカッターを使用して、金属製のドア、窓、フェンスなどを切断しています。
レーザーCNCマシンが、反射率の高い材料である真鍮をどのように切断するかを見てみましょう。
チューブおよび板金繊維レーザー切断機
2つの機能を1つのレーザー金属切断機に組み合わせています。機械の半分は金属板を切断するためのものであり、残りの半分は金属パイプを切断するためのものです。二重空気圧チャックを使用して、チューブとパイプをしっかりと保持および回転させます。デュアルユースファイバーレーザーマシンが、鋼や真ちゅうのシート、さらにはチューブを切断するためにどのように機能するかを確認してください。
精密ファイバーレーザー切断機
このタイプのファイバーレーザーマシンは、カバーが大きいですが、作業サイズが比較的小さくなっています。非常に高い精度で金属板の切断作業を完了できます。精密ファイバーレーザーマシンは、主に薄い金属板を切断するためのものです。6060、9060、9090、1390、1313などの精密CNC金属レーザーカッター用の5つのモデルを提供しています。作業台のサイズは605x605mm、905x605mmなどです。
このレーザー切断機に興味がある場合は、下のビデオを見て切断プロセスを確認してください。見積もりを取得するには、私に連絡してください。
結論
この記事では、ファイバーレーザーカッターの切断品質に影響を与える主な4つの要因について説明します。さらに、他の要因もあります。たとえば、反射率、材料の表面状態など。これらすべての要因が、金属によるレーザービームの吸収に影響を与える可能性があります。ノズルの直径、ノズルとワークピースの間の距離、金属のオプションのパスレーザーカッターも重要です。
したがって、レーザー切断機の切断品質に影響を与える要因を次の表に簡単にまとめます。
| レーザー切断機の切断品質に影響を与える要因 | |
| 主な要因 | レーザーパワーとモード |
| 焦点位置 | |
| 切断速度 | |
| 補助ガス | |
| その他の要因 | 材料の状態 ノズル 光学システム その他 |
レーザー切断機は優れていますが、実際の運用では必然的に多くの問題が発生する可能性があります。そのため、レーザー切断機の使用中に問題が発生した場合は、遠慮なくすぐにご連絡ください。タイムリーなソリューションを提供するために最善を尽くします。
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