切割工件刚开始正常,后续开始挂渣,这是一个非常常见的现象,通常是由于过程不稳定或条件变化导致的。挂渣(也称熔渣、挂渣、毛刺)是指熔融金属在切口底部或侧面重新凝固形成的残留物。以下是一些关键原因和对应的解决方案,要具体情况逐步排查:
1.消耗品磨损(等离子切割最常见原因):
原因:
电极、喷嘴、涡流环等消耗品在使用过程中会逐渐磨损。磨损后,等离子弧的形状、能量密度和稳定性都会下降,导致切割能力减弱,无法有效吹走熔融金属,从而在后期形成挂渣。
解决:
检查并更换消耗品:这是最优先、最直接的步骤。检查电极尖端烧损程度、喷嘴孔径是否变大或变形、涡流环是否完好。即使看起来还能用,也建议更换一套新的消耗品(确保型号正确)。
记录消耗品寿命:记录新消耗品开始使用的时间或切割长度/时间,在接近预期寿命前主动更换,避免在切割中途出现问题。
2.气压不稳定或不足:
原因:
压缩空气或切割气体的压力不足或不稳定(如气瓶压力下降过快、空压机供气不足、气管过长或折弯、过滤器堵塞、泄漏等),会导致吹力减弱,无法有效清除切口中的熔融金属,尤其在切割后期或切割较厚材料时更为明显。
解决:
检查气源压力:确认供气压力是否达到切割工艺要求(通常高于设备设定压力)。
监控切割时压力:观察切割过程中设备上的气压表是否稳定在设定值附近。如果波动大或持续下降,检查气源(气瓶是否快空了?空压机是否过载?)、气管、接头、过滤器(清洁或更换)。
确保气管畅通:避免气管过长、过度弯曲或被压住。
检查设备内部气路:是否有泄漏或堵塞。
3.切割速度不合适:
原因:
速度过快:电弧/激光能量来不及完全熔化下层材料,导致切不透,熔融金属被强行吹开但底部未切断,形成底部挂渣(尤其是顶部切口光滑,底部有渣)。
速度过慢:能量输入过多,导致切口过宽,熔融金属量过大,吹气无法完全清除,且容易在切口边缘形成顶部挂渣(熔瘤),或者使材料过热,熔渣粘附性增强。
速度不稳定:手动切割或设备传动不稳定导致速度波动,在低速区域容易挂渣。
解决:
优化切割速度:参考设备厂商提供的切割参数表,根据材料类型、厚度、气体选择合适的切割速度。重点:对于同一块板材,随着切割路径的延长(尤其是长直线或大轮廓),设备可能需要略微调整速度以补偿热积累等因素。尝试在后期稍微降低一点速度(如果怀疑速度过快)或提高一点速度(如果怀疑速度过慢)。
保持速度稳定:尽量使用数控切割机,确保机械传动平稳。如果是手动切割,练习保持匀速。
观察熔渣形态:底部连续挂渣通常意味着速度过快;顶部熔瘤或粗糙挂渣可能意味着速度过慢。
4.材料问题或状态变化:
原因:
材料厚度不均或表面状态变化:板材本身厚度有公差,或切割到板材边缘、有锈蚀、油漆、氧化皮、油污、水分的地方,这些区域的导热性和熔点会改变,影响切割效果。
材料内部应力或成分不均:切割路径可能经过材料应力较大的区域或成分偏析区域。
材料温度升高(热积累):长时间连续切割,尤其是切割密集图形或厚板时,工件整体温度升高,材料的导热性和熔融特性发生变化,需要调整参数。
解决:
清洁材料表面:切割前确保待切割区域清洁干燥,去除油污、锈蚀、涂层等。
检查材料质量:尽量使用质量稳定、表面状态好的板材。
分段切割或冷却:对于大型或密集工件,考虑分段切割,让工件有冷却时间。
调整参数适应变化:如果知道板材某区域状态差(如边缘生锈),可尝试在该区域微调功率或速度。
5.割炬高度变化(等离子/激光切割):
原因:
自动调高系统(THC)失灵、手动操作高度不稳、板材变形(受热翘曲)导致割嘴到工件的距离(弧压/高度)发生变化。高度过高会使电弧/激光能量分散,吹力减弱,容易挂渣;高度过低可能造成喷嘴碰撞或双弧(等离子),也会影响切割质量。
解决:
检查调高系统:确认自动调高系统工作正常,高度反馈准确(清洁高度传感器)。检查机械部件是否松动。
监控切割高度:观察切割过程中割炬高度是否保持恒定。对于手动切割,务必保持稳定高度。
处理板材变形:使用更合理的切割路径(引入引出线、间隔切割)、加强工件支撑或夹具,减少热变形影响。必要时暂停让板材冷却。
6.设备功率/能量输出不稳定(相对少见但需考虑):
原因:
电源内部元件老化、过热、接触不良;激光器功率衰减或模式不稳定;冷却系统效果下降导致功率被迫降低。
解决:
检查设备状态:观察设备是否有报警、异常噪音、过热现象。
检查冷却系统:确保冷却水(液)流量、温度正常,过滤器干净。
联系设备厂商:如果怀疑电源或激光器问题,需要专业人员进行检测和维修。
7.切割气体纯度或类型问题(等离子):
原因:
使用不纯的压缩空气(含水、含油过多),或选择的切割气体(如O2, N2, H35等)不适合当前材料和厚度。
解决:
确保气体质量:使用高质量的干燥、无油压缩空气(检查干燥器和过滤器)。对于要求高的切割,使用合适纯度的瓶装气。
选择合适的切割气体:参考工艺手册,确保气体类型与材料和厚度匹配。
排查步骤建议:
1.优先更换消耗品(如果是等离子):这是最快、最常解决问题的办法。
2.检查气压:确认切割过程中气压稳定且足够。
3.观察并调整速度:注意挂渣出现的时机和形态,尝试微调切割速度。
4.检查割炬高度:确保在整个切割过程中高度保持稳定。
5.检查材料表面状态和支撑:清理表面污物,确保板材平整不翘曲。
6.考虑热积累:如果是长时间切割后出现,尝试暂停冷却或优化切割路径。
7.检查设备状态和冷却:确保设备无报警,冷却系统工作正常。
8.回顾气体:确认气体类型正确且纯净。
总之,“开始好,后来挂渣”的核心往往在于过程稳定性被破坏。消耗品磨损、气压下降、速度不匹配(因材料变化或热积累)、高度不稳是最常见的原因。从最简单、最易更换的部件(消耗品、气体)和参数(速度、高度)开始排查,通常能快速解决问题。