Наладка и пуск: защитное стекло, сопло, центровка, датчик высоты, фокус и поиск края листа

Зачем наладка перед заданием

Режим из таблицы резки рассчитан на исправную голову: чистую оптику, целое сопло, луч по центру сопла, точную высоту и верный фокус. Если хотя бы одно не так, тот же режим даёт грат, непрорез или косую кромку. Поэтому наладку начинают с головы, а не с подбора скорости.

Порядок ниже взят из руководств к режущим головам и системам управления. Названия кнопок и пункты меню у станков разные — пользуйтесь руководством своего станка и картой наладки участка.

Защитное стекло

Защитное стекло стоит под фокусирующей линзой и закрывает её от брызг металла и пыли (устройство головы — в уроке об устройстве станка). Это расходник: повреждённое стекло меняют на новое. Руководства объясняют, почему чистота важна: пыль и брызги на стекле поглощают тепло луча, оптика нагревается, может деформироваться, и качество реза падает.

Снимать и чистить стекло оператор может, только если это разрешено инструкцией предприятия. Перед тем как открыть голову, лазер выключают — порядок задаёт руководство станка. Линзы, коллиматор и оптический кабель без допуска не трогают: это работа наладчика или сервиса.

Как чистят и меняют стекло (по руководству к одной из голов):

1. Работают в чистом месте, в пыленепроницаемых перчатках или напальчниках.
2. Вынимают выдвижной держатель стекла. Открытое гнездо в голове сразу закрывают крышкой или клейкой лентой — чтобы внутрь не попала пыль.
3. Стекло держат только за край. Пальцем без напальчника поверхность не трогают — останется след.
4. Палочку с наконечником из полиэфирного волокна смачивают абсолютным (безводным) этанолом и протирают стекло в одном направлении — снизу вверх или слева направо, не туда-обратно. Обе стороны.
5. Обдувают резиновой грушей или чистым сжатым воздухом и проверяют на просвет: не осталось ли спирта, пыли, частиц.
6. Не теряют уплотнительное кольцо держателя; повреждённое кольцо меняют.

Как часто: в руководствах к двум режущим головам чистить защитное стекло рекомендуют раз в неделю, а коллимирующую и фокусирующую линзы в одном из них — раз в 2–3 месяца. Это данные конкретных голов, а ваш регламент задаёт руководство станка. Ресурс стекла зависит и от газа: изготовитель одной из голов пишет, что чем чище режущий газ, тем дольше живёт защитное стекло.

Сопло и керамика

Сопло формирует струю газа и вместе с керамическим держателем входит в цепь датчика высоты. Голову неизбежно задевают о детали и лист, поэтому сопло и керамика — тоже расходники.

• Сопло откручивают и ставят новое того типа и диаметра, что указан в режиме. Затягивают рукой, с умеренным усилием.
• Керамику ставят по установочным штифтам, не перекашивая, и затягивают гайку. Незатянутая гайка керамики, по руководству к контроллеру высоты, даёт нестабильный сигнал датчика.
• После замены сопла или керамики — снова калибровка датчика высоты. Это требование руководства к голове.

Центровка сопла

Луч должен выходить точно по центру отверстия сопла. Если он смещён, он может задевать сопло или его внутреннюю стенку, нагревать и деформировать их, и качество реза падает. Руководство к голове советует проверять центровку после замены сопла и когда качество реза ухудшилось.

Проверка «прострелом ленты» (по руководствам к режущим головам):

1. Лазер выключен. На торец сопла ровно наклеивают прозрачную клейкую ленту.
2. Включают красный пилотный луч и смотрят, где он относительно отверстия сопла.
3. Дают ручной импульс малой мощности. В руководствах к двум головам указано 80–100 Вт; мощность для вашего станка — из его руководства.
4. Снимают ленту: прожжённое отверстие должно быть в центре отпечатка сопла.
5. Если оно смещено, винтами X/Y на голове двигают луч и повторяют, пока отверстие не встанет в центр.

Импульс — это настоящий лазерный луч. Защитные меры — те же, что при резке, см. урок о безопасности участка. Регулировать центровку винтами оператор может, если это разрешено инструкцией предприятия; иначе он только проверяет её и зовёт наладчика.

Калибровка ёмкостного датчика высоты

Как ёмкостный датчик держит высоту сопла над листом, разобрано в уроке об устройстве станка. Калибровка записывает, какой ёмкости соответствует какая высота. Без неё голова «думает», что стоит на заданной высоте, а на деле ниже или выше.

Когда калибровать: после замены сопла или керамики (это требование руководств к головам) и когда фактическая высота отличается от заданной — после того, как нашли и устранили причину. В руководстве к контроллеру сказано прямо: расхождение высоты часто бывает, если после замены сопла датчик не откалибровали заново.

Как проходит калибровка (по руководству к одному из контроллеров):

• голову подводят близко к листу, но не вплотную (в руководстве — больше 1 мм); лист лежит неподвижно, без вибраций;
• в настройках выбран материал «металл»;
• система сама касается листа, отходит и строит кривую «ёмкость — высота»;
• оценки устойчивости и плавности должны быть не ниже средней, лучше — «хорошо» или «отлично»; кривая гладкая, без провалов. Иначе калибруют снова, а если не помогает — проверяют монтаж и проводку.

Что ещё сбивает высоту, по тому же руководству: сопло, нагретое выше 100 °C из-за рассеянного излучения или неправильного обдува; незатянутая гайка керамики; непрогретый усилитель датчика — ему дают прогреться 2–5 минут, пока сигнал не станет стабильным. Сопло при включённой системе рукой не трогают.

Положение фокуса

Что такое фокус и как его положение задают в режиме, разобрано в уроках об устройстве станка и о газах и режимах. Для наладки важно одно: фокус в системе должен совпадать с настоящим. В исследовании азотной резки нержавейки положение фокуса оказалось самым решающим фактором для результата реза.

Нулевой фокус — фокус точно на торце сопла. Руководство к голове с автофокусом требует заново определять его прострелом ленты при первой настройке и после замены линз или лазера. Порядок по этому руководству:

1. На сопло клеят ленту, мощность — 80–100 Вт.
2. Двигают фокус с шагом 0,5 мм (или мельче) и на каждом шаге простреливают ленту.
3. Положение, при котором отверстие самое маленькое, — нулевой фокус.

Меры защиты — те же, что при центровке: это настоящий лазерный импульс.

Проверка фокуса резом. В одной из систем управления есть автоматический тест: станок режет серию линий с разным положением фокуса. Линию с самым узким резом находят, и соответствующее значение записывают как смещение фокуса. Так проверяют, совпадает ли фокус в системе с настоящим.

Укладка листа и поиск края

Лист кладут на ламели ровно, без перекоса и без задранных краёв: голова идёт над листом на малой высоте, а поднятый край она может задеть.

Поиск края — голова сама находит две стороны листа и его угол, система считает ноль и угол поворота листа и разворачивает раскладку. Правила из руководства к одной из систем управления:

• перед поиском края станок выводят в исходную точку (возврат в ноль станка), а слежение по высоте должно работать нормально;
• размер листа в настройках — фактический или чуть меньше: неверный размер может привести к столкновению головы;
• поиск начинают с головой над листом, а не над пустым столом;
• перекос листа — не больше 10°; на тонком листе берут больше точек касания.

Проба реза и пробная деталь

Перед заданием делают короткий пробный рез в отходе или на обрезке того же листа: проверяют, прорезан ли лист насквозь, нет ли грата и какая кромка. На азоте проверьте и врезку: пробивать в азоте труднее (см. урок о задании и раскрое).

Затем режут пробную деталь и проверяют её по чертежу: размеры, отверстия, кромку, следы микросоединений. Это та же логика, что и контроль первой детали: ошибку наладки дешевле найти на одной детали, чем на целом листе.

Смена листа и паллет

Каждый новый лист лежит иначе, поэтому поиск края делают на каждом листе. В некоторых системах поиск края можно запускать автоматически перед резкой — проверьте, включено ли это и откуда стартует голова: она должна стоять над листом.

Перед сменой паллет зона обменника должна быть свободна: ни людей, ни обрезков, ни свисающих деталей. Паллеты меняют только в порядке, который задают руководство станка и инструкция предприятия; рукой в зону движения не лезут. После смены сопла, стекла или долгого перерыва снова делают пробный рез.

Что проверить перед резкой

• Защитное стекло чистое и целое, держатель на месте, уплотнение цело.
• Сопло нужного типа и диаметра, без забоин; после замены сопла или керамики сделаны центровка и калибровка датчика высоты.
• Фокус соответствует режиму; после замены линз нулевой фокус определён заново.
• Лист лежит ровно, край найден, размер листа в настройках не больше фактического.
• Пробный рез прорезан насквозь, пробная деталь проверена по чертежу.