تحليل المشاكل الشائعة في القطع بالليزر للأنابيب

مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا الحديثة وكذلك المجال الصناعي ، تلعب أجزاء الأنابيب دورا متزايد الأهمية في صناعات مختلفة مثل الآلات الهندسية والنقل وآلات الزراعة وتربية الحيوانات ، أدوات المطبخ ، واللياقة البدنية ، وما إلى ذلك. في الوقت نفسه ، مع ظهور وتطور سريع لآلات قطع أنابيب الليزر باستخدام الحاسب الآلي ، فإن القطع بالليزر للأنابيب له العديد من المزايا ، مثل عرض القطع الضيق ، والتأثير الحراري الصغير ، وسرعة القطع السريعة ، والقطع النظيف ، مرونة جيدة ، ولا توجد قيود واضحة على شكل ونوع وسمك ، وما إلى ذلك من الأنابيب المقطوعة ، صنع تقنية أنابيب القطع بالليزر أكثر بروزًا مقارنة بطرق معالجة الأنابيب التقليدية. يمكن لتقنية أنابيب القطع بالليزر تحسين جودة القطع والمعالجة ، وضمان كفاءة المعالجة ، وتبسيط عمليات المعالجة ، وتحسين الفوائد الاقتصادية لمستخدمي قطع أنابيب الليزر إلى حد كبير. ومع ذلك ، فإن القطع بالليزر للأنابيب عملية معقدة ، وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على تأثير القطع. نحن بحاجة إلى تحليل المشاكل التي تم إنشاؤها أثناء عملية القطع وإيجاد طرق معينة لحلها.

قطع غير كامل أو شق غير ناعم

هناك أربعة أسباب رئيسية للقطع غير المكتمل أو غير السلس أثناء القطع بالليزر.

سرعة القطع بسرعة كبيرة

خاصة عند قطع الأنابيب الخاصة أو الأنابيب ذات السماكة العالية ، مثل الملامح ، والأنابيب غير المنتظمة ، وما إلى ذلك ، عندما يقطع رأس القطع إلى الزاوية ، بسبب زيادة سمك الزاوية وسرعة القطع السريع ، من السهل مواجهة ظاهرة القطع غير المكتمل أو القطع غير السلس ، كما هو موضح في الشكل 1. في هذه الحالة ، يتم تقليل سرعة القطع بشكل عام عند زاوية القطع مع زيادة ضغط الغاز الإضافي.

شكل 1 شق غير سلس

تعديل غير صحيح للطول البؤري لرأس القطع أو مسار ليزر غير صحيح لرأس القطع

يؤثر الطول البؤري لرأس القطع أيضًا على جودة قطع الأنابيب. رأس القطع الطبيعي يركز على ثلاث حالات: التركيز السلبي ، التركيز الصفري ، والتركيز الإيجابي. القطع البؤري الإيجابي مناسب لقطع الأكسجين من مواد الفولاذ الكربوني ، صفر التركيز مناسب لقطع الصفائح الرقيقة ، والتركيز السلبي مناسب لقطع النيتروجين/الهواء من الفولاذ المقاوم للصدأ ، الفولاذ الكربوني ، الصلب المجلفن والألومنيوم والنحاس وغيرها من المواد. هذا يتطلب منا اختيار الموضع المحوري الصحيح لرأس القطع عند قطع الأنابيب المختلفة.

مسار الضوء غير الصحيح لرأس القطع يمكن أن يكون له أيضًا تأثير كبير على قطع الأنابيب. لذلك ، أثناء القطع التجريبي ، من الضروري ضبط موضع بقعة الضوء لرأس القطع باستمرار لإنشاء بقعة ضوء مستديرة للغاية على ورقة اختبار الليزر.

مرآة حماية رأس القطع ، تلوث مرآة التركيز ، ومصدر مياه غير نظيف لنظام التبريد

عندما يتم قطع رأس القطع بشكل طبيعي ، يبرد الغاز الإضافي باستمرار ويزيل الخبث. ومع ذلك ، بسبب ارتفاع درجة الحرارة أثناء القطع ، يمكن أن تظل العدسة الواقية وعدسة التركيز لرأس القطع ملوثتين بسهولة ، كما هو موضح في الشكل 2. بمجرد تلوث العدسة الواقية أو عدسة التركيز لرأس القطع ، سيؤدي ذلك إلى قطع الأنبوب بشكل سيئ أو لا يمكن قطعه.

الشكل 2 العدسات الواقية التي تحتاج إلى استبدال بسبب التلوث

إذا كان نظام القطع بالليزر يستخدم مياه غير نظيفة ، فإنه يمكن أن يؤثر على تأثير التبريد لنظام القطع بأكمله ، مما يتسبب في انسداد رأس القطع ومسار مياه المولد ، مما يؤثر على جودة قطع الأنابيب. في الحالات الشديدة ، يمكن أن يسبب الضرر للمولد وقطع الرأس ، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية أكبر. لذلك ، يجب أن يستخدم نظام القطع بالليزر الماء النقي ، ويفضل أن يكون الماء المقطر ، لتجنب انسداد رأس القطع ومسار مياه المولد والتأثير على تأثير التبريد.

قوة إخراج الليزر الزائدة أو الاختيار غير السليم لفوهة رأس القطع

عندما أنابيب دائرية للقطع بالليزر ، أنابيب مربعة ، وأنابيب أخرى ذات أسطح متناظرة ، بسبب طاقة خرج الليزر الزائدة ، الحواف المنصهرة usuحليف على حافة التماس القطع بعد قطع على الجانب الأمامي من سطح القطع. سوف يسقط الخبث على طول خط القطع على الجانب الداخلي للسطح المتماثل ، أي ما يعادل إضافة طبقة من السمك على الجانب الداخلي للأنبوب. عندما يقطع رأس القطع سطحه المتماثل ، يسقط الخبث على خط القطع السابق ، مما يتسبب في قطع الأنبوب بالكامل باستمرار ؛ حتى لو تم قطعه ، سيظل سطح القطع قاسيًا جدًا ، مما يؤثر على جودة القطع الإجمالية للأنبوب. لذلك ، قبل القطع ، من الضروري إجراء اختبارات قطع الثقب والتجربة لاختبار طاقة خرج الليزر الأمثل وضغط الغاز الإضافي.

يؤثر اختيار فوهة رأس القطع أيضًا على جودة القطع. عادة ، فوهات الرش المزدوجة مناسبة للأنابيب ذات الشقوق الدقيقة ، وتستخدم بشكل رئيسي لقطع الأنابيب ذات السماكة الصغيرة ، والدقة العالية ، والسرعة السريعة ، في حين أن فوهات الرش المفردة مناسبة لقطع الأنابيب ذات السماكة الكبيرة والمواد المعقدة ومتطلبات الدقة المنخفضة. لذلك ، أثناء القطع التجريبي ، يمكن لاختيار فوهة رأس القطع المناسبة للأنبوب الحالي ضمان جودة القطع الشاملة للأنبوب وتحسين كفاءة القطع. تظهر فوهات الرش المفردة والمزدوجة لرأس القطع في الشكل 3.

الشكل 3 فوهات رش مفردة ومزدوجة

لا تتزامن خطوط البدء والنهاية للقطع أو لا يفي نمط القطع بالمتطلبات

إعدادات معلمة غير دقيقة لكل محور من أداة الماكينة

بشكل عام ، تتكون آلة قطع الأنابيب بالليزر من عدة محاور تحكم أساسية ، بما في ذلك نقل رف توجيه السكك الحديدية على المحور السيني ، ناقل حركة لولبي لتوجيه المحور الصادي ، قطع رأس القطع على المحور Z ، و محور W لقط وتغذية دوران تشاك. عند ضبط معلمات كل محور من أدوات الماكينة ، أخطاء في أي من المعلمات مثل حجم الدائرة العلوية لأسنان الترس ، المسمار الرئيسي لسكة التوجيه ، المسمار الرئيسي لرأس القطع ، ويمكن أن يكون لنسبة نقل التروس للمحور W تأثير كبير على تأثير القطع النهائي ، وبعضها يؤثر على حالة التشغيل الجيد لماكينة قطع أنابيب الليزر بالكامل. لذلك بعد بدء تشغيل أداة الماكينة ، تحقق أولاً مما إذا كانت معلمات الإعداد لكل محور صحيحة ، ثم قم بتشغيل أداة الماكينة.

المحور السيني لأداة الماكينة غير عمودي على المحور Y أو المحور Z غير عمودي على المحور السيني

عندما لا يكون المحور س والمحور ص لماكينة قطع الأنابيب بالليزر متعامدًا ، سيظهر النمط الدائري المقطوع على سطح الأنبوب خارج الدائرة ، كما هو موضح في الشكل 4 ، وسيصبح القطع المربع متوازي الأضلاع ؛ عندما لا يكون المحور Z متعامدًا على المحور X ، سيتغير مسار قطع رأس القطع ، مما يجعله غير متوافق مع شوط القطع المحاكي في نظام القطع ، مما يؤدي في النهاية إلى عدم تطابق بين خط بدء القطع وخط النهاية ، كما هو موضح في الشكل 5 ، والذي يعد أيضًا أحد أسباب قطع الأنابيب المستمر. لذلك ، عند قطع الأنابيب ، إذا تم العثور على الظواهر المذكورة أعلاه ، يجب استخدام مقياس الاتصال الهاتفي للمعايرة في أقرب وقت ممكن. في الوقت نفسه ، يمكن فحص مسامير التثبيت لسكة التوجيه ، وحامل التروس ، والمسمار الرئيسي للرخاء وارتداء التروس.

الشكل 4 قطع لا مستديرة بما فيه الكفاية

الشكل 5: خطوط البداية والنهاية لقطع لا تتزامن

خاتمة

مع الوضع المتزايد لأنابيب القطع بالليزر في صناعة القطع بالليزر بأكملها ، وخاصة آلة قطع أنابيب الليزر ، التي مرت بسلسلة من عمليات التطوير للقطع اليدوي ، والقطع شبه الأوتوماتيكي ، قطع نصف أوتوماتيكي ، وقطع أوتوماتيكي بالكامل ، المزيد والمزيداكتشف الناس الإمكانات الهائلة لآلات قطع الأنابيب بالليزر في مجال الإنتاج والمعالجة. هذا يتطلب منا أن نكون قادرين على تحديد المشاكل المختلفة التي تنشأ في القطع بالليزر للأنابيب أثناء استخدام آلات القطع بالليزر ، وذلك لاقتراح تدابير تحسين لهذه المشاكل ، التحسين المستمر لنظام القطع بالليزر وعملية القطع بالليزر ، وزيادة تعزيز تطوير آلات القطع بالليزر نحو السرعة العالية ، عالية الدقة ، أتمتة عالية ، مرونة ، وظائف متنوعة ، وهذا له أهمية كبيرة للتطور السريع لصناعة القطع بالليزر بأكملها.