Nên chọn 'vòi phun' của đầu cắt laser như thế nào?

'Nếu chọn đúng vòi phun, hiệu quả sẽ tăng gấp đôi.'

Tuy là một bộ phận nhỏ tưởng chừng như không dễ thấy nhưng công dụng của nó lại không hề nhỏ. Cần phải chống lại sự phục hồi trở lại của các mảnh vụn như vết nóng chảy và kiểm soát diện tích và kích thước khuếch tán khí. Vì vậy, chất lượng đầu phun là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng đường cắt. Một trong những yếu tố, hôm nay chúng ta sẽ nói về cách chọn 'vòi phun'.

Q1:

Có sự khác biệt lớn giữa các vòi phun có chất lượng khác nhau không?

Sự khác biệt là rất lớn, bởi vì vật liệu và độ chính xác của vòi đóng vai trò quyết định đến độ dẫn điện, hiệu ứng dẫn nhiệt, khó gỡ lỗi và bảo vệ đầu laser. Một vòi phun tốt có thể bảo vệ thấu kính quang học bên trong đầu cắt và giải phóng khí phụ ra bề mặt vật liệu cắt. Và trong vết cắt, dẫn khí hỗ trợ quá trình cắt và lấy đi xỉ, để lại vết cắt sạch nên chất lượng của vòi phun ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của đầu cắt và chất lượng phôi cắt.

Nói chung, giá đầu phun ban đầu của đầu cắt tương đối cao, điều này cũng khiến đầu phun do bên thứ ba bán rất được ưa chuộng, nhưng không phải nhà sản xuất bên thứ ba nào cũng có năng lực sản xuất những vật tư tiêu hao như vậy.

Trong những năm gần đây, khi cuộc chiến về giá của laser sợi quang diễn ra khốc liệt thì giá cả của các phụ kiện laser cũng ngày càng thấp. Theo đuổi giá thấp một cách mù quáng trong khi bỏ qua chất lượng sẽ không có giá trị gì.

Q2:

Lựa chọn không đúng sẽ gây ra hậu quả gì?

Nếu vòi phun không được thiết kế và bảo trì đúng cách và độ chính xác xử lý không đủ, tốc độ dòng khí sẽ yếu đi và hướng của luồng khí sẽ không ổn định, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự nóng chảy của vật liệu trong quá trình cắt và gây ra vết nóng chảy. Việc cắt các tấm dày hơn thậm chí có thể dẫn đến không thể cắt được.

Lựa chọn vòi phun quá lớn

Sọc trên và đường kéo dưới (trái)

Vân trên thô ráp có răng (phải)

Lựa chọn vòi phun quá nhỏ

Cắt không đủ (trái)

Cắt lớp (phải)

Câu 3:

Có những loại đầu phun nào?

Hiện nay có hai loại thiết kế vòi phun chính: 'vòi phun tốc độ thấp' (tốc độ khí nhỏ hơn tốc độ âm thanh) và 'vòi phun tốc độ cao' (tốc độ khí gần với tốc độ âm thanh). Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của vòi phun là áp suất không khí của khoang đầu cắt, đường kính vòi phun, hình dạng bên trong vòi phun và hình dạng đầu ra của vòi phun.

Đầu phun hai lớp tốc độ cao và đầu phun bão một lớp

Nguyên lý làm việc của vòi phun tốc độ cao cũng giống như nguyên lý xả của tên lửa và động cơ phản lực, giúp tăng tốc khí đi vào vòi phun nên vòi phun tốc độ cao có thể tạo ra kết quả tốt hơn khi cắt các vật liệu nhớt.

Tuy nhiên, nếu sử dụng vòi phun tốc độ thấp thông thường, áp suất không khí trên bề mặt phôi sẽ dao động lớn khi thay đổi chiều cao cắt, dẫn đến hiệu quả cắt không đạt yêu cầu.

Q4: Làm thế nào để chọn một vòi phun?

Nó có thể được lựa chọn từ các khía cạnh sau:

Yêu cầu xử lý: vòi phun một lớp được sử dụng trong thiết bị laser chủ yếu được sử dụng để cắt nitơ các tấm thép không gỉ và nhôm; vòi phun hai lớp chủ yếu được sử dụng để cắt oxy thép carbon.

Chất liệu: Có hai loại vật liệu thường được sử dụng cho vòi phun là đồng và đồng thau. Độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt của đồng tốt hơn đồng thau.

Kích thước: Đường kính của vòi phun xác định tốc độ dòng khí và hình dạng của trường khí. Thông thường, khi cắt tấm mỏng dưới 3mm thì nên sử dụng vòi phun có đường kính 1mm, còn đối với tấm mỏng trên 3mm thì nên chọn vòi phun có đường kính 1,5mm. Đường kính được khuyến nghị để cắt một tấm trên 10 mm, vòi phun 2 mm trở lên.

Độ chính xác xử lý: Vòi phun đầu laser tốt phải có độ đồng tâm 0,03mm và vòi phun có kích thước dưới 1,0mm phải có độ đồng tâm 0,02mm. Vòi phun đồng tâm có độ chính xác cao không chỉ có thể làm giảm việc điều chỉnh trước trong quá trình xử lý mà còn ngăn chặn hiệu quả tia laser năng lượng cao chạm vào thành trong của đầu laser, từ đó tránh làm hỏng đầu laser.

Giới thiệu các vòi phun thông dụng

Câu 5: Làm thế nào để cài đặt và gỡ lỗi vòi phun?

Các bước lắp đặt vòi phun

1. Tháo vòi phun;

2. Thay vòi phun mới và vặn lại bằng lực thích hợp;

3. Sau khi thay vòi phun, việc hiệu chỉnh điện dung phải được thực hiện lại.

Lấy đầu cắt Spur 12kW làm ví dụ, tiêu điểm khớp với đầu phun (0 tiêu cự phải được hiệu chỉnh):

Hai lớp 1.2E: cắt tấm thép carbon 3 mm-12 mm, tập trung trong khoảng 5-11

Đôi 1.4E: Tập trung 9-14

Đôi 1.6E: Tập trung 11-16

Lớp kép 1.8E: Tiêu điểm 13-18

SP Đơn lớp 1.2: Tiêu điểm 8-13

SP Đơn lớp 1.4: Tiêu điểm 10-15

SP Đơn lớp 1.6: Tiêu điểm 12-17

SP Đơn lớp 1.8: Tiêu điểm 14-19

Vòi phun được đề xuất để sử dụng chung

Hiện nay, chất lượng đầu phun trên thị trường không đồng đều. Khi mua hàng, nên sàng lọc kỹ càng theo nội dung trên và chọn nhà cung cấp đáng tin cậy để mua hàng.