我公司2002年10月购进一台FINN-POWER 激光切割机,该机电机部分采用了目前最先进的直线马达、磁悬浮直线导轨,致使其定位速度高达300米/分钟,切割速度25米/分钟(1mm铁板,N2保护时),在当时是亚洲唯一一台采用线形马达的高速激光机。该机输出功率为3500W。8 f0 K" Y: g9 a
该机于2003年2月中旬突然出现功率下降。具体表现为:2.5mm铝板切割不了;厚铁板也切割不了。按常规进行检查,程序正常(焦距偏置与功率设定)、焦距未变、切割镜外观无异常、气压正常、气体纯度正常(气瓶未更换),气嘴对中度很好;
6 o) z- a! Y# z& Q8 W r% Y H/ O B9 Q; _2 q. ~
6 z' G! `. K* A( Y$ H
观察发生器玻璃管颜色,发现即使大功率时也为粉红色(见图片1),由此可以推断是发生器出了故障。
K" M0 h0 v/ [& s1 O, y2 \
7 U3 e# m" u* M! s9 d
8 n9 G, F Y6 j7 k' P (图片1)
3 x1 n! C: G3 |: E) y2 U+ q与香港代理商和芬兰FINN-POWER公司电话及e-mail联系。陈述检查的项目及结论后,对方要求做两个试验:1、发生器漏气检查;2、烧热敏纸,并e-mail检查结果图片。
+ k9 L5 K; g! ~2 D发生器漏气检查是在操作工的操作下进行机床漏气自行检查,正常情
$ N/ k8 r$ \! l% f( n况下漏气 4 o2 J- `4 ^& y! y7 b; I) i! _
不能大于5mbr/小时,结果发现漏气达到54 mbr/小时(见图片2)0 o# v' J1 x: O2 ?
8 ] c) v2 Z! i d* p
1 f- \& S6 E9 g7 {& B# X图片2 图片3 8 h4 ^5 P6 Q7 C( O4 }
以断定发生器已出现漏气。
3 D3 a* n$ P, N! _$ ]: E S对该机做热敏纸燃烧实验时,发现所烧孔不圆且未烧穿(见图片3),根据以往经验,可以初步判定该机功率已降低且激光传输角镜有偏移。
/ V; K* ]) A# y7 A& B% o$ }' D5 M1 C+ K% f9 _9 Z' m
后香港代理商维修人员来现场进行上述常规检查,结果与上述无异。便决定检查发生器部分。
* l' j( d, u6 R" h" @. ~* I& H1 x* g6 ]* j7 k( X- o
; q& v+ R- ~: E- W6 M" m
图片4 . v/ }5 ~* [3 t" b
经仔细排查,发现发生器玻璃管已有裂缝(见图片4)。由于该机为亚洲引进的第一台机,发生器玻璃管香港及国内没有备件。经过设备制造商: `! [: U4 n! d, h
3 L" u0 s' P. h- K8 K# [2 O$ T! }5 [8 G; c2 v2 X
G! n! E6 A0 o5 S$ o. \- W% H" S/ e# ~! a! _# s
" E) y4 K/ l7 `# @
; l' x! Z& d1 x" p
( a d ^$ l: r; l2 P
& i9 P) `) }) j% B8 b5 W. J, f+ d9 n* f- n
图片5 图片6
, E3 t- b$ ~- SFINN-POWER公司同意,我们试着用玻璃胶密封裂纹,做发生器漏气检
" G0 F7 }6 i4 X' L; ^6 Y' g6 r; [查,已正常(见图片5),每小时漏气0.6 mBar,达到每小时漏气小于5 mBar要求。5 U- @+ y8 X5 l. ]4 R
但观察激光发生器,发现用玻璃胶密封部分的发生器玻璃管颜色变成了暗红色(见图片6),可判断切割功率很低。做热敏纸燃烧实验,发现所烧孔比图片3更偏心
) [; L' n$ k" i! F
" y$ Z/ ^! y w* j2 N- l, d
7 E! v( g& }3 ~: L( e .jpg)
" H- L& `; F4 M1 `, C 图片7
j# S2 q, e: a* I, o- `/ R(见图片7的最大孔)。由于在代理商检查发生器时,取出发生器反光镜进行外观观察,可能安装后导致发生器反光镜偏离。因该发生器对中要特殊工具,我们只能等设备制造商FINN-POWER公司维修人员前来修理。
3 N! H/ P4 y& x( u5 J* t# d' ]( ?FINN-POWER维修工程师对该机的5个反光镜,B轴镜片(该机采用B轴的角度变换来控制激光输出功率)进行了清洁保养。用专用工具,花大量的时间进行光束对中工作(见图片7中最下孔)。检查完毕,激光发生器玻璃管颜色正常,用专用工具检测激光功率略微低于正常水平。便将B轴镜片更换,测试功率完全正常。
& z0 b* t" I4 e0 t) S针对此次玻璃管破裂,可能的原因及预防措施:* u; R5 e* u1 X
1、/ J5 C( {6 ^6 n0 p d
空气湿度太大。因为在玻璃管破裂之前,操作工发现发生器外罩有水珠滴出;且在检查破裂玻璃管壁上有水印痕迹。对此,公司增加了两台5匹空调、一台8匹空气干燥机;FINN-POWER工程师将该机发生器室内空调温度调至22℃,与发生器冷却水温度相同(22℃)。而在此次事故之前,发生器室内空调温度设定为26℃,低温的玻璃(22℃)遇湿度大的高温空气,也可能导致玻璃破裂。7 i1 `" @2 n6 s0 G9 Z
2、
7 J: X5 g. u- G; h& c, ^9 S' ~ R玻璃管内气压与玻璃管外气压差23mbr。FINN-POWER维修工程经过检测发现玻璃管内与玻璃管外有气压差,现已将管内填充压力与管外设定一致,减少出现压差的可能。# Y" A5 p7 b$ {0 b
3、9 U- [" ]3 G. n4 z9 u0 R
B 轴的老化或者缺陷也影响激光机功率的输出。
' F6 b" M" E3 k7 \4、
+ n: V; D2 `+ A$ o- S在无专用调校光路对中(5个反光镜的位置)工具前,不能撤卸激光器的反光镜。如果在更换玻璃管前不撤卸反光镜,玻璃管更换后,功率应能够上去。
$ a, K% m- r0 U* t, k
1 n2 u0 _9 W7 D( {7 z关于图片分辨率问题,我已做了改进,为使本文结构更合理,我添了一张图片(一张更直观的调节激光中心前后的对比图—图片7)。8 o! |$ o+ |3 I# G8 J5 y3 V
图片6的分辨率难以达到很好的效果,因为照时激光机功率低,呈暗红色,印刷出来,黑白可能不清楚。可否取消?请斟酌!! |