1. الآلية الأساسية: لماذا يؤثر السُمك على سرعة القطع بالليزر
متطلبات الطاقة: تحتاج الصفائح السميكة إلى المزيد من طاقة الليزر لاختراق عمق الفولاذ بالكامل. يزيد السُمك الأعلى من المسافة التي يجب أن يقطعها شعاع الليزر عبر المادة، مما يؤدي إلى فقدان أكبر للطاقة عبر توصيل الحرارة إلى المعدن المحيط.
تبديد الحرارة: تتميز الصفائح الفولاذية السميكة بكتلة حرارية أعلى، مما يعني أنها تمتص وتبدد الحرارة بشكل أسرع من الصفائح الرقيقة. للتعويض، يجب أن يبقى الليزر لفترة أطول عند كل نقطة (سرعة أبطأ) لتوليد حرارة كافية لإذابة السمك بالكامل.
2. مرجع سرعة القطع بالليزر للصفائح الفولاذية ذات السماكات المختلفة
| التجوية سمك لوحة الصلب | سرعة القطع بالليزر الموصى بها | ملاحظة جودة الحافة الرئيسية |
|---|---|---|
| 1–3 مم (ألواح رفيعة ملفوفة على البارد-) | 8-15 م/دقيقة | قطع سريع حواف ناعمة وخالية من الحرق- (مثالية لللافتات/اللوحات الزخرفية) |
| 4–10 مم (ألواح متوسطة مدرفلة على الساخن-) | 2-6 م/دقيقة | سرعة معتدلة قد تتشكل نتوءات صغيرة على الحافة السفلية (يمكن إزالتها بسهولة بالفرشاة). |
| 11–20 مم (ألواح سميكة مدلفنة على الساخن-) | 0.5-2 م/دقيقة | سرعة بطيئة يتطلب طاقة ليزر أعلى (≥8000 واط) لتجنب الاختراق غير الكامل |
| >20 ملم (ألواح سميكة ثقيلة) | 0.1-0.5 م/دقيقة | قطع بطيء جدًا يوصى بالقطع بمساعدة النيتروجين- لتقليل الأكسدة وتحسين جودة الحافة |
3. العوامل الإضافية التي تتفاعل مع السماكة تؤثر على السرعة
قوة الليزر: تتيح الطاقة الأعلى (على سبيل المثال، 12000 واط مقابل. 6000واط) قطعًا أسرع للألواح السميكة-بالنسبة للوحة مقاس 20 مم، يمكن أن تزيد الطاقة التي تبلغ 12000 واط السرعة بنسبة 50% تقريبًا مقارنة بـ 6000 واط.
نوع الغاز المساعد:
الأكسجين: يعمل على تسريع سرعة القطع للألواح السميكة (حتى 20 مم) عن طريق تحفيز تفاعل الأكسدة الطاردة للحرارة، والذي يكمل طاقة الليزر. ومع ذلك، فإنه يترك طبقة أكسيد رقيقة على الحافة.
نتروجين: يُستخدم للحواف النظيفة- الخالية من الأكسيد ولكنه يتطلب سرعات أبطأ (تقل بنسبة ~30% مقابل الأكسجين) بسبب نقص التفاعل الطارد للحرارة.
التجوية الصلب الصف: تتميز درجات القوة العالية- (على سبيل المثال، Q550NH) بصلابة أعلى قليلاً من الدرجات القياسية (على سبيل المثال، SPA-H)، مما يتطلب تقليل سرعة القطع بنسبة 5-10% لنفس السُمك لضمان جودة الحافة.
4. الآثار العملية للمعالجة
لصفائح فولاذية رقيقة مدرفلة للعوامل الجوية -على البارد (1–3 مم)(يستخدم لللافتات الزخرفية، وألواح الأبواب): يتميز القطع بالليزر بكفاءة عالية، ويمكن استخدام السرعات العالية لزيادة إنتاجية الإنتاج إلى الحد الأقصى.
لألواح سميكة مدرفلة على الساخن-(10-20 مم)(يستخدم للمكونات الهيكلية الحاملة للحمل): خطط لأوقات معالجة أطول، واختر طاقة ليزر أعلى إذا كان إنتاج الدفعة مطلوبًا لتجنب التأخير.
للوحات>20 ملم: يعتبر القطع بالليزر أمرًا ممكنًا ولكنه أقل فعالية من حيث التكلفة-من القطع بالبلازما؛ فكر في قطع البلازما بكميات كبيرة لتحقيق التوازن بين السرعة والتكلفة.
