Chẩn đoán lỗi lệch tia trên máy cắt laser phi kim

[goldenmicronvn]

Hơn 80% sự cố đường cắt bị vát góc, cháy cạnh không đều hoặc mất năng lượng đột ngột xuất phát từ hệ thống quang học bị lệch trục và linh kiện tiêu hao bám bẩn. Việc thấu hiểu cơ chế hỏng hóc, chẩn đoán đúng triệu chứng và xử lý triệt để nguyên nhân gốc rễ giúp xưởng tránh được các đợt dừng máy kéo dài gây thiệt hại kinh tế.

Dưới góc nhìn bảo trì hệ thống, mọi quy trình kiểm tra cần tuân thủ nghiêm ngặt nguyên tắc an toàn bức xạ và tuần tự kỹ thuật.

Hiện tượng dội tia phản xạ và nguyên nhân gây nứt thấu kính​

Khi gia công các vật liệu có tính phản quang hoặc cắt phôi dạng tấm phẳng sát mặt bàn kim loại, một phần năng lượng chùm tia laser CO2 có xu hướng phản xạ ngược trở lại đầu mỏ cắt. Nếu dòng khí nén không đủ mạnh hoặc thiết kế bép cắt không chuẩn, nhiệt lượng tích tụ tại buồng thấu kính sẽ tăng vọt, gây sốc nhiệt làm rạn nứt thấu kính ZnSe.

​

Trong quá trình bảo dưỡng máy cắt laser phi kim, kỹ thuật viên cần nắm rõ các nguyên nhân gây nứt vỡ cụm quang học:

• Khí phụ trợ thổi không liên tục: Áp lực khí nén gián đoạn khiến khói bụi và giọt nhựa bốc hơi bám ngược vào mặt thấu kính đang nóng.
• Bụi bẩn bám dính trên bề mặt quang học: Lớp bụi hấp thụ bức xạ laser và chuyển hóa thành nhiệt cục bộ vượt ngưỡng 200 độ C làm vỡ kính.
• Lực siết vòng đệm quá chặt: Lắp đặt thấu kính không có đệm cao su đàn hồi khiến kính bị biến dạng cơ học khi giãn nở nhiệt.
• Hiện tượng đọng sương trên kính: Không khí nén cấp vào đầu mỏ chứa hơi ẩm do hệ thống máy sấy khí hoạt động kém hiệu quả.

Quy trình 3 bước căn chỉnh lại gương phản xạ và tâm mỏ cắt​

Lệch tâm tia là nguyên nhân trực tiếp làm tia laser bắn chạm vào thành trong của bép cắt, gây hao hụt 50% đến 70% năng lượng thực tế. Quá trình căn chỉnh ba gương phản xạ đòi hỏi kỹ thuật viên thao tác tuần tự từng điểm từ nguồn phát đến đầu mỏ cắt.

​

Quy trình cân tâm quang học sử dụng giấy dán nhiệt chuyên dụng gồm 3 bước:

• Bước 1 - Cân gương số 1 (gần ống phóng): Bắn xung đơn (Pulse) với công suất 15% để điểm cháy nằm chính xác tại tâm gương số 2 ở cả hai vị trí đầu và cuối trục Y.
• Bước 2 - Cân gương số 2 (trên thanh trục X): Di chuyển cụm đầu cắt sang hai đầu trục X, hiệu chỉnh 3 ốc định vị phía sau gương sao cho vết tia trùng khớp tại một điểm duy nhất trên gương số 3.
• Bước 3 - Cân gương số 3 (trên đầu mỏ cắt): Điều chỉnh góc nghiêng gương số 3 để tia laser đi thẳng góc 90 độ xuyên qua tâm của thấu kính hội tụ.
• Kiểm tra điểm thoát tia tại đầu bép: Dán một lớp băng keo giấy mỏng dưới đáy bép cắt, bắn xung thử nghiệm để đảm bảo lỗ thủng tròn đều và nằm chính giữa tâm bép.

Bệnh tụt công suất đột ngột: Kiểm tra nguồn điện và chiller​

Hiện tượng máy đang cắt ngọt bỗng nhiên không đứt vật liệu thường bị chẩn đoán nhầm là do ống phóng hết tuổi thọ. Trên thực tế, sự cố sụt áp nguồn cao áp hoặc trục trặc trong hệ thống làm mát tuần hoàn nước Chiller chiếm tỷ lệ rất cao.

​

Các hạng mục kiểm tra chẩn đoán lỗi tụt công suất quang:

• Kiểm tra nhiệt độ nước làm mát trên Chiller: Khi nhiệt độ nước vượt quá 28 độ C, hiệu suất phát xạ của hỗn hợp khí CO2 giảm từ 15% đến 25%.
• Đo dòng điện làm việc của nguồn cao áp: Sử dụng ampe kế đo dòng DC nối tiếp với cực âm ống phóng, đối chiếu chỉ số thực tế với dòng danh định (22mA đến 28mA).
• Phát hiện bọt khí trong khoang nước ống phóng: Bọt khí đọng lại quanh buồng phát xung làm tản nhiệt kém, kích hoạt rơ-le bảo vệ ngắt xung cao áp.
• Đo điện áp lưới cấp vào xưởng: Kiểm tra hiện tượng sụt áp lưới vào các khung giờ cao điểm khi các xưởng xung quanh đồng loạt khởi động máy công suất lớn.

Lên lịch bảo dưỡng định kỳ hệ truyền động thanh răng, vitme​

Bụi bẩn hữu cơ từ quá trình gia công acrylic và gỗ bốc lên nếu không được hút triệt để sẽ lắng đọng vào rãnh bi của con trượt tuyến tính. Lớp cặn này làm tăng ma sát cơ học, gây mòn cục bộ thanh ray dẫn hướng và làm sai lệch vị trí gia công lặp lại.

Nhờ áp dụng tiêu chuẩn chống bụi công nghiệp của Golden Micron, các cụm truyền động được bảo vệ tối ưu bằng nắp che chắn bụi và hệ thống bơm mỡ tự động định kỳ.

Lịch trình bảo dưỡng cơ khí ngăn ngừa sự cố đột xuất:

• Vệ sinh mặt gương phản xạ và thấu kính: Thực hiện vệ sinh bằng cồn y tế 99 độ và giấy lau quang học chuyên dụng sau mỗi 24 giờ vận hành.
• Tra mỡ bôi trơn con trượt thanh ray: Bơm mỡ bôi trơn gốc lithium chuyên dụng vào vú mỡ của con trượt sau mỗi 150 giờ chạy máy.
• Kiểm tra độ chùng dây đai răng trục X và Y: Đo và tăng chỉnh lại lực căng dây đai định kỳ 3 tháng một lần để triệt tiêu hiện tượng dãn dây.
• Siết lại toàn bộ ốc định vị motor và khớp nối mềm: Kiểm tra độ rơ của khớp nối trục motor bước sau mỗi 500 giờ làm việc liên tục.

Việc phát hiện sớm các dấu hiệu lệch trục quang và duy trì kỷ luật bảo dưỡng cơ khí định kỳ giúp kéo dài gấp đôi tuổi thọ ống phóng và ổn định chất lượng đường cắt. Các anh em kỹ thuật phụ trách bảo trì tại xưởng thường gặp khó khăn nhất khi xử lý lỗi lệch tia ở vị trí gương phản xạ số mấy trên hành trình trục di chuyển?