一般的なレーザー切断材料と切断技術 | QUICK LASER
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レーザー技術は、最も鋭いナイフ、最も正確な定規、そして最も明るい光として知られています。20世紀に入ると、この技術は先進的な設備と相まって製造業の発展を促進しました。レーザー切断機は、レーザーを通して高出力密度のレーザービームを照射し、切断対象材料に照射することで、材料を急速に加熱、蒸発、蒸発させ、穴を開けます。高出力密度のレーザービームが材料上を移動すると、穴は連続的に線状のスリットを形成し、材料の切断を実現します。レーザー切断は、金属などのあらゆる可溶性材料に適しています。

精密加工法として、レーザー切断はほぼすべての材料を切断できます。レーザー切断は、高効率、高エネルギー密度、柔軟性などの特徴を持ち、精度、速度、効率の面で板金切断業界にとって最良の選択です。板金加工は世界の金属加工の3分の1を占め、ほぼすべての分野で広く使用されています。レーザー切断技術は、メーカーの中核技術になりつつあります。ある意味で、レーザー切断機は板金加工に技術革命をもたらしました。従来の切断方法と比較して、レーザー切断は理解しやすく習得しやすく、企業が求める加工効果と速度において絶対的な優位性を持っています。そのため、レーザー切断機は今後の切断方法選択の一般的なトレンドになると考えられています。

いくつかの一般的な材料と切断技術高速レーザー切断機 :

ステンレス鋼

ステンレス鋼は、高硬度、耐錆性、耐腐食性などの特性を有しています。用途が広く、加工要件も多岐にわたります。レーザー切断機によるステンレス鋼の加工は、加工精度と品質を大幅に向上させ、二次加工時間を節約し、廃棄物を減らし、高い利用率を実現します。理論上、40,000Wの高出力レーザー切断機は200mmのステンレス鋼を切断できます。しかし、長期的な大量生産には推奨されず、レーザー切断機の持続的な利用には適していません。

ステンレス鋼のレーザー切断では、一般的に窒素ガスが使用され、切断面の黄色い焦げ跡を効果的に防ぎます。また、円を切断する場合、ステンレス鋼の有効切断円の直径は板厚の1~1.2倍です。

炭素鋼

従来、切断が困難であったり、切断品質が低い一部の板材に対して、レーザー切断機は容易に解決できます。特に一部の炭素鋼板の場合、ステンレス鋼と比較して、レーザー切断機の切断能力は優れています。理論上、30000Wの高出力レーザー切断機は厚さ100mmの炭素鋼を切断できます。大量生産には推奨されませんが、厚さ70mm以下の炭素鋼も容易に切断できます。
炭素鋼を切断する場合、一般的に1mm以下の場合は窒素アシスト切断が使用され、1mmを超える場合は酸素アシスト切断がより効率的です。また、炭素鋼を切断する場合の最小円直径は、板厚の1.5倍であることに注意してください。

銅とアルミニウム

銅とアルミニウムは高反射材料であり、特に赤銅は顕著です。これらの材料の特性(高反射率)により、レーザー切断は容易ではありません。大量切断が必要な場合は、高反射材料を切断できるIPGレーザーヘッドを優先的に検討することをお勧めします。他のレーザー切断ヘッドと比較して、IPGレーザーヘッドは明らかな利点があります。もちろん、IPGレーザーヘッドには独自の保護機構があり、レーザーの損失は発生しませんが、高反射材料を長時間切断することは推奨されません。また、切断が必要な場合は、レーザーの出力損失を考慮する必要があります。

実際の切断工程でレーザー切断機が頻繁に遭遇する問題に対する解決策の分析:

1. 起動後に応答がない

この問題は通常、電源の出力と入力に起因します。トラブルシューティングのために電源を確認してください。停電は通常、ヒューズ管の切れや電源スイッチの故障が原因であり、より高品質で優れた電源ヒューズ管と制御スイッチが必要です。

2. しばらく運転した後、出力光が非常に弱くなります

この場合、まず焦点距離が変化していないか確認してください。変化がない場合は、機械の集光レンズが汚れていないか、光路系が誤ってずれていないかを確認してください。最も重要なのは、水循環がスムーズかどうかを確認することです。水循環がスムーズである場合にのみ、レーザー切断機の熱を最大限に放散し、レーザー装置のエネルギー変換効率を向上させ、最終的に光源を集光することができます。

3. 薄い炭素鋼を切断すると異常な火花が頻繁に発生する

薄い炭素鋼をレーザー切断する場合、火花は通常、長く平らで、突起は非常に少ないです。しかし、異常な火花は、切断面の滑らかさやワークの加工品質に影響を与えます。このとき、他のパラメータが正常である場合は、レーザーヘッドのノズルの損失を考慮する必要があります。問題がある場合は、ノズルを適時に交換する必要があります。新しいノズルに交換しない場合は、切断ガスの圧力を上げる必要があります。ノズルとレーザー切断ヘッドの接続部のネジが緩んでいる場合は、レーザー切断を直ちに停止し、レーザー切断ヘッドの接続状態を確認し、ネジを再度取り付けてください。

4.加工された丸穴または直線の変形

このような障害が発生した場合、まずレーザー切断制御ソフトウェアが正常に動作しているかどうかを調べる必要があります。例えば、加工ラインを描画し、加工中にレーザーヘッドがラインに沿って移動するかどうかを観察します。これにより、ソフトウェアの問題の可能性は基本的に排除されます。同時に、このステップでは機械構造の緩みなどの異常な問題も発見できます。ソフトウェアと機械の問題の可能性を排除した後、レーザーエネルギーが高すぎて非加工領域に影響を与えていないかどうかを検討する必要があります。

ワークピースの切断面が溶融していないか観察してください。通常の加工面は滑らかで平坦であるべきです。溶融している場合は、レーザー出力または周波数パラメータを適切に下げることで問題を解決する必要があります。また、比較的まれな問題として、レーザーヘッド内の集光レンズの変形によって引き起こされる場合もあります。レーザーヘッドから放射されるビームが集中しているかどうかを観察することで判断できます。

5. ワークピースにバリが残っていることが多い

まず、切断工程におけるバリの発生要因を検討し、やみくもに切断速度を上げてはいけません。実際の切断工程では、やみくもに切断速度を上げると、板材の貫通不良につながりやすく、特に亜鉛メッキ板の加工では顕著になります。この際、ノズルの交換が必要かどうか、ガイドレールの動きが不安定かどうかなど、工作機械の他の要因も総合的に考慮して問題を解決する必要があります。

6.レーザーが完全にカットされていない

この問題の原因: レーザー ノズルの選択が加工するプレートの厚さに合っているかどうかを確認し、ノズルを交換するかプレートを加工します。レーザー切断ライン速度が速すぎないかどうかを確認するには、実際のプレートの状態に応じてライン速度を制御および減速する必要があります。


投稿日時: 2023年8月5日

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