В днешно време все повече части на каросерията на автомобили използват горещо формовани части. Производството на горещо формовани части трябва да премине през различни етапи на формоване на матрицата и матрицата трябва да бъде подрязана, за да се оформят метални части. Тъй като горещо формованите части са много твърди, е почти невъзможно да бъдат ремонтирани във формата и те трябва да бъдат обработени, за да формират правилната форма, което не само увеличава производствените разходи, но също така намалява ефективността на производството. Тъй като лазерният лъч не упражнява никаква сила върху детайла и не влиза в контакт с режещия инструмент, това означава, че детайлът няма механична деформация, няма износване на инструмента, нито проблемът с подмяната на инструмента и режещият материал не трябва да се взема предвид неговата твърдост, т.е. способността за лазерно рязане не се влияе от твърдостта на материала, който се реже, и всеки материал с твърдост може да бъде нарязан. Понастоящем лазерното рязане все още е най-ефективният метод за обработка за рязане на отвори и изрязване на високоякостни стоманени горещо формовани части.
В процеса на лазерно рязане, за рязане на сложни повърхности, неизбежно ще възникне проблемът с рязане. Режещият брус на частите оказва голямо влияние върху качеството на продукта. Основната цел на това проучване е да се анализират причините за рязане и да се предложат осъществими решения за гарантиране на качеството и безопасността на частите.
След много полеви практики и анализи обобщихме следните точки.
1. Височина на ъгъла на рязане и влияние на фокуса
По принцип позицията на фокуса трябва да е върху повърхността на детайла или малко по-ниско, но изискванията за различните материали са различни. При рязане на въглеродна стомана качеството на рязане е по-добро, когато фокусът е върху повърхността на плочата; При рязане на неръждаема стомана фокусът трябва да бъде около 1/2 от дебелината на плочата.
След тестване, когато параметрите на мощността и скоростта са еднакви, промяната на височината и фокуса ще повлияе на размера на ъгловия бор. Въпреки това, в действителния процес на 3D рязане на детайла, ние открихме, че текущото оборудване обикновено е с автоматично фокусиране, използвайки капацитивен сензор за височина, а фокусът и височината са основно в стабилно състояние по време на производствения процес, така че въздействието му върху резките при рязане е основно елиминиран.
2. Въздействие на режещата дюза и налягането на въздуха за рязане
По време на лазерното рязане лазерният лъч трябва да премине през полето на газовия поток, генерирано от дюзата. Специалната структура на свръхзвуковата дюза може да преобразува почти цялото налягане на спомагателния газ в кинетична енергия, да издуха шлаката и да постигне по-съвършена повърхност за лазерно рязане. Промяната на типа на режещата дюза може да подобри режещия бор, когато параметрите на рязане са непроменени.
3. Влияние на отклонението между цифров аналог и действителен детайл
Производственият процес на горещо формовани части се извършва в следните три стъпки.
(1) Производство на празен лист. Заготовката е листът със специфичен профил, произведен на линията за размотаване и заготовка и след това транспортиран до линията за горещо формоване. Роботът изпраща празния лист към кодиращата машина през вакуумния смукател за кодиране и след това го поставя на конвейерната линия за предаване към нагревателната пещ.
(2) Металографската структура е аустенизирана.
(3) Горещо щамповане.
В действителния производствен процес на части, повлиян от фактори като отскок при гореща преса и подаване, детайлът има различни състояния и има известна грешка между цифровото и аналоговото програмиране и действителния детайл, което е причина за лошото качество на ъгъла и изгаряния.
След производствен тест на място, едни и същи параметри на рязане и една и съща партида части бяха измерени многократно и беше установено, че въздействието върху ръба е малко.
4. Влияние между позиционирането на приспособлението за детайла
Позиционирането между детайла и приспособлението значително влияе върху точността на режещата част. По време на процеса на рязане режещият газ с високо налягане участва в рязането и издухва детайла, което може да е една от причините за ъгловия брус.
Със същите параметри на рязане една и съща партида части може да бъде измерена няколко пъти и могат да се добавят притискаща скоба и резервна повърхност, което може да подобри стабилността на производствения размер, но има малко влияние върху подобряването на грапавостта.
5. Ефект на силата на рязане и скоростта на завиване
Размерът на мощността на лазера оказва значително влияние върху скоростта на рязане, ширината на шевовете на рязане, дебелината на рязане и качеството на рязане. Необходимата мощност се определя според характеристиките на материала и режещия механизъм. След тестване е установено, че промяната на скоростта на завоя ще повлияе на размера на ъгловия бор при същата скорост.
В процеса на лазерно рязане скоростта на рязане има значително влияние върху качеството на режещия материал. Идеалната скорост на рязане ще направи режещата повърхност да изглежда сравнително стабилни линии и няма да има шлака в долната част на материала. Когато скоростта на рязане е сравнително ниска, времето на действие на лазерната енергия в режещия шев се удължава, което води до увеличаване на ширината на режещия шев. Когато скоростта на рязане е твърде ниска, времето на действие на лазерния лъч е твърде дълго, разликата между горния и долния режещ шев на детайла ще бъде голяма, качеството на рязане ще бъде намалено и ефективността на производството ще бъде значително намалена . С увеличаването на скоростта на рязане, времето на действие на енергията на лазерния лъч върху детайла става по-кратко, което прави ефектите на топлинна дифузия и топлопроводимост по-малки и по този начин ширината на изрязания шев съответно по-малка. Когато скоростта е твърде висока, изрязаният детайл няма да прореже поради недостатъчно подаване на топлина при рязане. Това явление принадлежи на непълно рязане и разтопеният материал не може да бъде издухан навреме. Тези разтопени вещества ще доведат до повторно заваряване на изрязания шев.
За да обобщим, ние открихме, че в действителното производство промените в параметри като мощност и скорост оказват голямо влияние върху резеца. 3D детайлът не винаги се реже по права линия. Ще има много ъгли, издутини или промени в посоката по време на процеса на рязане. Действителната скорост на движение на машината постоянно се променя. За тази цел събрахме в реално време скорост на пътя, мощност на лазера, честота, коефициент на запълване и други параметрични данни, съпоставихме най-добрите параметри на рязане според техните промени, намерихме съответната им функционална връзка и осъзнахме, че изходната променлива ще омеси времето -промяна на параметрите в движението на машинния инструмент, така че да се постигне ненамалена ефективност, повишено качество на рязане или леко намалена ефективност и подобрено качество на рязане. Напишете формулата в системната програма и активирайте функцията директно през интерфейса човек-компютър.
Относно HGTECH: HGTECH е пионер и лидер в лазерното индустриално приложение в Китай и авторитетен доставчик на глобални решения за лазерна обработка. Имаме изчерпателно организирани лазерни интелигентни машини, производствени линии за измерване и автоматизация и интелигентна фабрична конструкция, за да предоставим цялостни решения за интелигентно производство.
