切割工件剛開始正常,后續開始掛渣,這是一個非常常見的現象,通常是由于過程不穩定或條件變化導致的。掛渣(也稱熔渣、掛渣、毛刺)是指熔融金屬在切口底部或側面重新凝固形成的殘留物。以下是一些關鍵原因和對應的解決方案,要具體情況逐步排查:
1.消耗品磨損(等離子切割最常見原因):
原因:
電極、噴嘴、渦流環等消耗品在使用過程中會逐漸磨損。磨損后,等離子弧的形狀、能量密度和穩定性都會下降,導致切割能力減弱,無法有效吹走熔融金屬,從而在后期形成掛渣。
解決:
檢查并更換消耗品:這是最優先、最直接的步驟。檢查電極尖端燒損程度、噴嘴孔徑是否變大或變形、渦流環是否完好。即使看起來還能用,也建議更換一套新的消耗品(確保型號正確)。
記錄消耗品壽命:記錄新消耗品開始使用的時間或切割長度/時間,在接近預期壽命前主動更換,避免在切割中途出現問題。
2.氣壓不穩定或不足:
原因:
壓縮空氣或切割氣體的壓力不足或不穩定(如氣瓶壓力下降過快、空壓機供氣不足、氣管過長或折彎、過濾器堵塞、泄漏等),會導致吹力減弱,無法有效清除切口中的熔融金屬,尤其在切割后期或切割較厚材料時更為明顯。
解決:
檢查氣源壓力:確認供氣壓力是否達到切割工藝要求(通常高于設備設定壓力)。
監控切割時壓力:觀察切割過程中設備上的氣壓表是否穩定在設定值附近。如果波動大或持續下降,檢查氣源(氣瓶是否快空了?空壓機是否過載?)、氣管、接頭、過濾器(清潔或更換)。
確保氣管暢通:避免氣管過長、過度彎曲或被壓住。
檢查設備內部氣路:是否有泄漏或堵塞。
3.切割速度不合適:
原因:
速度過快:電弧/激光能量來不及完全熔化下層材料,導致切不透,熔融金屬被強行吹開但底部未切斷,形成底部掛渣(尤其是頂部切口光滑,底部有渣)。
速度過慢:能量輸入過多,導致切口過寬,熔融金屬量過大,吹氣無法完全清除,且容易在切口邊緣形成頂部掛渣(熔瘤),或者使材料過熱,熔渣粘附性增強。
速度不穩定:手動切割或設備傳動不穩定導致速度波動,在低速區域容易掛渣。
解決:
優化切割速度:參考設備廠商提供的切割參數表,根據材料類型、厚度、氣體選擇合適的切割速度。重點:對于同一塊板材,隨著切割路徑的延長(尤其是長直線或大輪廓),設備可能需要略微調整速度以補償熱積累等因素。嘗試在后期稍微降低一點速度(如果懷疑速度過快)或提高一點速度(如果懷疑速度過慢)。
保持速度穩定:盡量使用數控切割機,確保機械傳動平穩。如果是手動切割,練習保持勻速。
觀察熔渣形態:底部連續掛渣通常意味著速度過快;頂部熔瘤或粗糙掛渣可能意味著速度過慢。
4.材料問題或狀態變化:
原因:
材料厚度不均或表面狀態變化:板材本身厚度有公差,或切割到板材邊緣、有銹蝕、油漆、氧化皮、油污、水分的地方,這些區域的導熱性和熔點會改變,影響切割效果。
材料內部應力或成分不均:切割路徑可能經過材料應力較大的區域或成分偏析區域。
材料溫度升高(熱積累):長時間連續切割,尤其是切割密集圖形或厚板時,工件整體溫度升高,材料的導熱性和熔融特性發生變化,需要調整參數。
解決:
清潔材料表面:切割前確保待切割區域清潔干燥,去除油污、銹蝕、涂層等。
檢查材料質量:盡量使用質量穩定、表面狀態好的板材。
分段切割或冷卻:對于大型或密集工件,考慮分段切割,讓工件有冷卻時間。
調整參數適應變化:如果知道板材某區域狀態差(如邊緣生銹),可嘗試在該區域微調功率或速度。
5.割炬高度變化(等離子/激光切割):
原因:
自動調高系統(THC)失靈、手動操作高度不穩、板材變形(受熱翹曲)導致割嘴到工件的距離(弧壓/高度)發生變化。高度過高會使電弧/激光能量分散,吹力減弱,容易掛渣;高度過低可能造成噴嘴碰撞或雙弧(等離子),也會影響切割質量。
解決:
檢查調高系統:確認自動調高系統工作正常,高度反饋準確(清潔高度傳感器)。檢查機械部件是否松動。
監控切割高度:觀察切割過程中割炬高度是否保持恒定。對于手動切割,務必保持穩定高度。
處理板材變形:使用更合理的切割路徑(引入引出線、間隔切割)、加強工件支撐或夾具,減少熱變形影響。必要時暫停讓板材冷卻。
6.設備功率/能量輸出不穩定(相對少見但需考慮):
原因:
電源內部元件老化、過熱、接觸不良;激光器功率衰減或模式不穩定;冷卻系統效果下降導致功率被迫降低。
解決:
檢查設備狀態:觀察設備是否有報警、異常噪音、過熱現象。
檢查冷卻系統:確保冷卻水(液)流量、溫度正常,過濾器干凈。
聯系設備廠商:如果懷疑電源或激光器問題,需要專業人員進行檢測和維修。
7.切割氣體純度或類型問題(等離子):
原因:
使用不純的壓縮空氣(含水、含油過多),或選擇的切割氣體(如O2, N2, H35等)不適合當前材料和厚度。
解決:
確保氣體質量:使用高質量的干燥、無油壓縮空氣(檢查干燥器和過濾器)。對于要求高的切割,使用合適純度的瓶裝氣。
選擇合適的切割氣體:參考工藝手冊,確保氣體類型與材料和厚度匹配。
排查步驟建議:
1.優先更換消耗品(如果是等離子):這是最快、最常解決問題的辦法。
2.檢查氣壓:確認切割過程中氣壓穩定且足夠。
3.觀察并調整速度:注意掛渣出現的時機和形態,嘗試微調切割速度。
4.檢查割炬高度:確保在整個切割過程中高度保持穩定。
5.檢查材料表面狀態和支撐:清理表面污物,確保板材平整不翹曲。
6.考慮熱積累:如果是長時間切割后出現,嘗試暫停冷卻或優化切割路徑。
7.檢查設備狀態和冷卻:確保設備無報警,冷卻系統工作正常。
8.回顧氣體:確認氣體類型正確且純凈。
總之,“開始好,后來掛渣”的核心往往在于過程穩定性被破壞。消耗品磨損、氣壓下降、速度不匹配(因材料變化或熱積累)、高度不穩是最常見的原因。從最簡單、最易更換的部件(消耗品、氣體)和參數(速度、高度)開始排查,通常能快速解決問題。