Որ մետաղական հաստություն է կարող մշակել մետաղի լազերային կտրող սարքը:

Մետաղի հասկացում Լազերային կոտրումի մաքինա Հաստության հնարավորություններ

Լազերային կտրման սարքի մետաղների հաստության հնարավորությունները՝ ամփոփում

Ամենատարածված մետաղի լազերային կտրող սարքերը աշխատում են կիսամիլիմետրանոցից մինչև մոտ 40 մմ հաստությամբ նյութերի հետ՝ կախված նրանից, թե որ տեսակի մետաղ է օգտագործվում և որքան հզոր է լազերը: Տարածված 3 կՎտ-անոց հիմնական մոդելները կարող են կտրել մոտ 12 մմ փափուկ պողպատ, սակայն արդյունաբերական դասի 12 կՎտ-ից ավել հզորությամբ սարքերը կարող են մշակել 35 մմ ածխածնային պողպատ՝ նվազեցնելով կտրման արագությունը: Հնարավորությունների այս լայն տիրույթի շնորհիվ լազերային կտրումը հնարավոր է դարձնում 1–3 մմ հաստությամբ ավտոմեքենաների թեթև մասերից սկսած մինչև 15–25 մմ հաստությամբ ծանր սարքավորումների մեծ մասերի կտրում:

Տարածված մետաղների համար առավելագույն և նվազագույն հաստության սովորական տիրույթներ

Տվյալները համապատասխանում են մանրաթելային լազերային համակարգերի արդյունաբերական չափանիշներին (2–8 կՎտ)

Ինչպես են նյութի հատկությունները ազդում լազերային կտրման արդյունավետության վրա

Մետաղի ջերմություն հաղորդելու և հալվելու ձևը կտրման արդյունավետության վրա մեծ ազդեցություն է թողնում: Վերցրեք, օրինակ, չժանգոտվող պողպատը՝ քրոմի բարձր պարունակությունը նշանակում է, որ նույն հաստության դեպքում կտրելու համար այն պահանջում է սովորական ածխածին պողպատի համեմատ մոտ 15 տոկոսով ավելի շատ էներգիա: Իսկ ալյումինը այնքան շատ ջերմություն է անդրադարձնում, որ սարքերը պետք է ավելի բարձր հզորությամբ աշխատեն, որպեսզի ճիշտ կերպով կտրեն այն: 2024 թվականի արտադրության արդյունաբերության վերջին տվյալները նաև ցույց են տալիս մի հետաքրքիր փաստ. 8 մմ-ից ավելի հաստությամբ պղնձի համաձուլվածքների դեպքում արտադրողները հաճախ ստիպված են լինում կտրումը կատարել հատուկ գազային խառնուրդներով, ինչպիսին են ազոտը և արգոնը, որպեսզի համապատասխան կերպով կառավարեն կտրման ընթացքում ջերմության տարածումը:

Ինչպես է լազերային հզորությունը որոշում մետաղի առավելագույն հաստությունը

Բացատրված է լազերային հզորության և մատերիալի հաստության կապը

Լազերի հզորությունը, որն ունի կիլովատտ (kW) չափման միավոր, հիմնականում որոշում է այն մետաղի հաստությունը, որի միջով այն կարող է կտրել՝ տաքությունը կենտրոնացնելով նյութի մեջ: Երբ գործ ունենք շատ դժվար նյութերի հետ, ավելի բարձր հզորությամբ լազերները ընդհանրապես ավելի լավ են աշխատում, պահպանելով այն արագությունն ու որակը, որոնք շատ կարևոր են արտադրական միջավայրում: Նայեք թվերին. 6 կՎտ սարքը իրականում մոտ 2,5 անգամ ավելի բարձր գագաթնային հզորության խտություն է առաջացնում 3 կՎտ-ի համեմատ: Ինչ նշանակում է սա գործնականում. այսպիսի հզոր կառուցվածքը առանց դժվարության կարող է կտրել 25 մմ ածխածնային պողպատ, մինչդեռ ավելի թույլ համակարգերը դժվարանում են 12 մմ-ից բարձր հաստությունների դեպքում: Շատ արտադրամասեր անցել են այս ավելի մեծ հզորությամբ սարքերին՝ պարզապես այն պատճառով, որ դրանք ավելի արագ են աշխատում և ավելի քիչ խնդիրներ են առաջացնում պահանջկոտ արդյունաբերական կիրառությունների դեպքում:

Առավելագույն մետաղի հաստություն՝ կախված լազերային հզորությունից (3 կՎտ, 6 կՎտ, 8 կՎտ)

Բարձր վատտային հզորությունները կրճատում են սղոցման լայնությունը 18-22%-ով հաստ հատվածների կտրման դեպքում, ինչը նվազագույնի է հասցնում նյութի կորուստը:

Կտրման կարողությունը ածխածնային պողպատի, չժանգոտվող պողպատի, ալյումինի և պղնձի վրա

• Ածխածնային պողպատ : Նախատեսված է լազերային կտրման համար. 6 կՎտ համակարգերը կարող են մաքուր կտրում կատարել 25 մմ սալվածքներում՝ արդյունավետ արագությամբ
• Անվարդ ակ프로그ետ : Պահանջում է 25%-ով ավելի բարձր հզորության խտություն, քան ածխածնային պողպատի դեպքում՝ դրա կազմության պատճառով
• Ալյումին : Բարձր արտացոլման շնորհիվ անհրաժեշտ է 30-40%-ով ավելի բարձր հզորություն, ինչը սահմանափակում է գործնական հաստությունը 20 մմ-ով՝ նույնիսկ 8 կՎտ լազերների դեպքում
• Պղինձ : Արագ ջերմության ցրման պատճառով ավելի քան 10 մմ հաստության դեպքում անհրաժեշտ են 15 կՎտ-ից բարձր համակարգեր, իսկ օժանդակ գազի օպտիմալացումը կարևոր նշանակություն ունի

Տվյալների վերլուծություն. 6 կՎտ մանրաթելային լազերները արդյունավետ կերպով կտրում են մինչև 25 մմ ածխածնային պողպատ

Արդյունաբերական տվյալները հաստատում են, որ 6 կՎտ մանրաթելային լազերները առաջարկում են օպտիմալ արդյունավետություն պողպատի մշակման համար՝ մշակելով 25 մմ սալվածքները 93% էներգաօգտագործման արդյունավետությամբ համեմատած CO₂ լազերների 78%-ի հետ: Ինչպես նշված է 2023 թվականի Industrial Laser Report-ում, այս հզորության դասը 40%-ով կրճատում է կտրման արժեքը 8 կՎտ համակարգերի համեմատությամբ՝ մինչև 25 մմ հաստությամբ նյութեր օգտագործելիս:

Բաշխական լազեր ընդդեմ CO2 լազեր : Ո՞րը ավելի լավ է հաստ մետաղների հետ աշխատում

Ճառագայթի որակը և ֆոկուսավորման խորությունը՝ կապված մետաղի հաստության հետ

Բջջային լազերների ճառագայթած ալիքի երկարությունը մոտ 1,06 միկրոմետր է, որը փաստորեն տասը անգամ կարճ է համեմատած CO2 լազերների 10,6 միկրոմետրի հետ: Այս տարբերության պատճառով բջջային լազերները ստեղծում են շատ ավելի փոքր կենտրոնական կետեր՝ 0,01-ից 0,03 միլիմետր սահմաններում, ի տարբերություն CO2 տեխնոլոգիայի 0,15-ից 0,20 միլիմետր ավելի մեծ կետերի: Ինչ է սա նշանակում գործնականում։ Դա նշանակում է, որ էներգիայի խտությունը տատանվում է 100-ից մինչև 300 մեգավատտ քառակուսի սանտիմետրի վրա, ինչը շատ ավելի բարձր է, քան այն, ինչ կարող է հասնել CO2 լազերը՝ առավելագույնը 5-ից 20 ՄՎտ/սմ²: Այս ավելի բարձր կոնցենտրացիան թույլ է տալիս բջջային լազերներին ավելի խորը թափանցել հաստ մետալական նյութերի մեջ: Մեկ այլ առավելություն, որը արժե նշել, այն է, որ բջջային լազերները պահպանում են իրենց կենտրոնացումը ստաբիլ մինուս-պլյուս 0,5 մմ-ի սահմաններում, երբ աշխատում են 30 մմ հաստությամբ պողպատե սալերի հետ: Մինչդեռ ավանդական CO2 լազերային համակարգերը սկսում են խնդիրներ ունենալ ճառագայթի տարածման և գազի հոսքի պատճառով առաջացած անկայունության հետ, երբ հասնում են մոտ 15 մմ հաստության սահմանին:

Ինչու են մանրաթելային լազերները գերազանցում CO2 լազերներին բարակության բարձր ցուցանիշներ ունեցող կիրառություններում

Ժամանակակից 8–12 կՎտ հզորությամբ մանրաթելային լազերները 30 մմ ածխածնային պողպատը կտրում են 0,8 մ/ր արագությամբ՝ ±0,1 մմ ճշգրտությամբ, ավելի արագ, քան համարժեք CO2 համակարգերը, որոնք կարող են միայն 0,3 մ/ր և ±0,25 մմ թույլատվությամբ:

1. Հզորության փոխանցման արդյունավետություն : Մանրաթելային լազերները էլեկտրաէներգիայի 35–45%-ն անմիջապես վերածում են կտրման էներգիայի, մինչդեռ CO2 լազերների դեպքում այդ ցուցանիշը կազմում է 8–12%
2. Ալիքի երկարության կլանում : 1,06 մկմ ճառագայթը պողպատում և ալյումինում կլանվում է 60–70%, մինչդեռ CO2-ի դեպքում՝ 5–15%
3. Գազի սպառումը : Մանրաթելային համակարգերը օգտագործում են 40%-ով պակաս օժանդակ գազ 25 մմ-ից բարձր մետաղների վրա՝ ավելի նեղ կտրվածքների շնորհիվ

2024 թվականի համեմատական ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ 6 կՎտ հզորությամբ մանրաթելային լազերները 20 մմ չժանգոտվող պողպատի մշակման ծախսերը կրճատեցին 74 դոլարով տոննայի հաշվարկով՝ CO2-ի համակարգերի համեմատ, ինչը պայմանավորված էր ավելի արագ ցիկլերով և գազի նվազագույն օգտագործմամբ:

Մետաղներին բնորոշ կտրման սահմանափակումներն ու մարտահրավերները

Մետաղի լազերային կտրումը տարբերվում է նշանակալիորեն՝ կախված նյութի հատուկ հատկություններից: Այս տարբերությունները ճանաչելը կարևոր է արդյունաբերական արտադրության ընթացքում բարձրորակ արդյունքներ ստանալու համար:

Ածխածին և խմորեղեն պողպատ. հաստության չափանմուշներ և եզրի որակ

Բաշխական լազերները կարող են մշակել ածխածին պողպատ մինչև 25 մմ, սակայն եզրի խոտրությունը մեծանում է 35%-ով 20 մմ-ից ավելի հաստության դեպքում՝ օպտիմալ գազի ճնշում չկիրառելու դեպքում: Խմորեղեն պողպատը պահպանում է մաքուր, օքսիդացման ազատ եզրեր մինչև 30 մմ՝ ազոտի օժանդակ գազի օգտագործման դեպքում, որը կարևոր է սննդի և բժշկական սարքավորումների արտադրության համար:

Ալյումին. արտացոլման մարտահրավերներ և գործնական հաստության սահմանափակումներ

Ալյումինի բարձր արտացոլումը նվազեցնում է լազերային էներգիայի կլանումը 30–40%-ով, ինչը դարձնում է տնտեսապես անհետաքրքիր մշակումը 15 մմ-ից ավել հաստության դեպքում՝ նույնիսկ 8 կՎտ հզորությամբ համակարգերի դեպքում: Սակայն առաջադեմ բաշխական լազերները, որոնք աշխատում են 1070 նմ ալիքի երկարությամբ, 6 մմ թերթերի վրա հասնում են 1,8 մ/րոպե կտրման արագության՝ 60%-ով ավելի արագ, քան CO₂ այլընտրանքները:

Պղինձ և պշամ. բարձր ջերմահաղորդականության преодоление

Պղնձի արագ ջերմության ցրումը պահանջում է 6 կՎտ լազերներ՝ 5 մմ սալվածքներում 0,25 մմ սղոցման լայնություն պահպանելու համար, ինչը պահանջում է 50 %-ով բարձր հզորության խտություն, քան պողպատի դեպքում: Լատունը լավ արձագանքում է իմպուլսային ռեժիմներին, իսկ վերջերս անցկացված փորձարկումները ցույց են տվել մաքուր 8 մմ սղոցում 4,2 մ/ր արագությամբ՝ օգտագործելով ադապտիվ շեղումների կոնստրուկցիաներ:

Տիտան՝ ճշգրիտ սղոցում չափավոր հաստությունների դեպքում՝ օրինակով

Ավիատիեզերական արտադրողները սովորաբար հասնում են ±0,1 մմ ճշգրտության 15 մմ տիտանի վրա՝ օգտագործելով ազոտի օգնությամբ 4 կՎտ մանրաթելային լազերներ, որոնք արտադրում են մետաղակույտեր չթողնող սղոցում 1,5 մ/ր արագությամբ: 20 մմ-ից ավելի հաստությամբ հատվածների համար հաճախ անհրաժեշտ են հիբրիդային լազեր-պլազմային համակարգեր՝ ծախսերի արդյունավետությունը պահպանելու համար:

Օժանդակ գազերի և սղոցման պարամետրերի դերը հաստության արդյունավետության մեջ

Թթվածին, ազոտ և օդ. ինչպես են օժանդակ գազերը ազդում սղոցման խորության և որակի վրա

Ճիշտ օժանդակ գազը մեծ տարբերություն է կանխատեսում, երբ խոսքը վերաբերում է հատվածների խորությանը, դրանց արագությանը և եզրերի տեսքին: Թթվածինը մեծապես արագացնում է գործընթացը ածխածնային պողպատի կտրման դեպքում՝ առաջացնելով տաք էքզոթերմիկ ռեակցիաներ, սակայն սա ետևում թողնում է օքսիդացված եզրեր, որոնք հետագայում լրացուցիչ մշակման կարիք ունեն: Ազոտը աշխատում է այլ կերպ՝ նյութի շուրջը պաշտպանիչ շերտ ստեղծելով, ինչի շնորհիվ այն պահում է ստainless պողպատը և ալյումինը մաքուր տեսքով կտրման հետևանքով: Նրանց համար, ովքեր աշխատում են բարակ մետաղական թերթերով, և բյուջեն առաջնային նշանակություն ունի, սեղմված օդը կարող է լավ ընտրություն լինել, չնայած այն չի ապահովում այնքան սուր եզրեր, որքան մյուս տարբերակները: Եվ եկեք մոռանանք նաև գազի մաքրությունից: Շատ արտադրամասեր ձգտում են առնվազն 99,97%-ով մաքուր թթվածնի կամ նույնիսկ ավելի բարձր՝ 99,99% ազոտի, եթե ցանկանում են, որ կտրվածքները միշտ լավ տեսք ունենան:

Գազի ընտրության փոխզիջումներ. արագություն, մնացորդներ և հասանելի հաստություն

Օպերատորները պետք է գազի ընտրությունը համատեղեն նախագծի պահանջների հետ.

• Օքսիգեն : Ածխածին պողպատի համար արագությունը բարձրացնում է 25-40%-ով ≈10 մմ-ի դեպքում, սակայն առաջացնում է շլակ, որը պահանջում է հետագա մշակում
• Ազոտ : Նվազեցնում է շլակի առաջացումը մինչև 70% ստենդլես կիրառություններում, սակայն սահմանափակում է առավելագույն հաստությունը ցածր հզորության դեպքում
• Օդ : Թույլատրում է արագ կտրում (մինչև 6 մ/րոպ) 0,5-3 մմ ալյումինի վրա, սակայն կարող է առաջացնել ջերմային դեֆորմացիա

Խեղդամարման հատվածների կտրման օպտիմալացման համար նախատեսված ինտելեկտուալ գազի կառավարման համակարգեր

Գերակայացված համակարգերը իրական ժամանակում նյութի զգայունության հիման վրա ավտոմատ ճշգրտում են գազի ճնշումը (±0,2 բար ճշգրտությամբ) և փողիկի կոնֆիգուրացիան։ 20–30 մմ պողպատե սալերի դեպքում այս համակարգերը պահպանում են կտրվածքի համաչափությունը՝ նվազեցնելով գազի ծախսը 18–22%: Ինտեգրված հսկումը կանխում է կորուստները բարդ կոնտուրների դեպքում

Կտրման արագության, ճշգրտության և հզորության կայունության հավասարակշռում տարբեր հաստությունների դեպքում

Հաստ նյութերի հետ աշխատելիս օպերատորներին անհրաժեշտ է մի քանի աստիճան դանդաղեցնել ընթացքը: Օրինակ՝ 25 մմ պողպատը սովորաբար կտրելու համար անհրաժեշտ է 0,8-ից 1,2 մետր րոպեում արագություն, իսկ ազոտի ճնշումը պետք է լինի 20-ից 25 բար: Ընդ հակառակը՝ 1-ից 3 մմ հաստությամբ բարակ թերթերի համար լավագույն արագությունը կազմում է մոտ 8-ից 12 մետր րոպեում՝ օդածինի ճնշումը 8-ից 12 բար սահմաններում: Կարևոր է նաև ճիշտ հեռավորություն պահպանել փողի և նյութի մակերևույթի միջև: 0,5-ից 1,2 մմ-ի սահմաններում պահելը օգնում է կանխել անցանկալի տուրբուլենտությունը և պաշտպանում է թանկարժեք օպտիկան, ինչը կարևորագույն նշանակություն ունի՝ պահպանելու 0,1 մմ-ի ճշգրտության սահմաններում աշխատանքը: Վերջերս հրապարակված որոշ ուսումնասիրություններ, որոնք ուսումնասիրել են տարբեր պարամետրերի ազդեցությունը արդյունքների վրա, հետաքրքիր մի բան են հայտնաբերել. ընկերությունները կարող են գազի ծախսերը կրճատել մոտ 30%-ով՝ պարամետրերը ճիշտ կարգավորելով, միևնույն ժամանակ արտադրելով բարձր որակի կտրումներ, որոնք համապատասխանում են ստանդարտներին:

Frequently Asked Questions - Հաճ📐

Որքա՞ն է 3 կՎտ լազերի կտրելու առավելագույն հաստությունը:

3 կՎտ լազերը սովորաբար կարող է կտրել մինչև մոտ 12 մմ ածխածնային պողպատ, սակայն սա կարող է տարբերվել՝ կախված նյութից:

Ինչո՞ւ է ազոտը նախընտրելի թթվածնից հակաօքսիդային պողպատի կտրման համար:

Ազոտը օգնում է պահպանել մաքուր, օքսիդացման ազատ եզրեր հակաօքսիդային պողպատի վրա, ինչը կարևոր է սննդի և բժշկական սարքավորումների նման կիրառությունների համար:

Ինչպե՞ս են նյութերի հատկությունները ազդում լազերային կտրման արդյունավետության վրա:

Մետաղի ջերմություն հաղորդելու ունակությունը և հալման ջերմաստիճանը կարող են ազդել կտրման գործընթացի արդյունավետության վրա: Օրինակ՝ ալյումինը պահանջում է ավելի շատ լազերային հզորություն իր բարձր արտացոլման պատճառով, իսկ պղինձը արագ рассեивает ջերմությունը, ինչը պահանջում է ավելի բարձր հզորություն՝ արդյունավետ կտրում ապահովելու համար:

Ինչո՞ւ են մանրաթելային լազերները ավելի լավ աշխատում, քան CO2 լազերները՝ հաստ մետաղների կտրման դեպքում:

Մանրաթելային լազերներն ունեն ավելի արդյունավետ հզորության փոխանցում, ավելի բարձր ալիքի երկարության կլանում և նվազեցված գազի ծախս, ինչը դրանք ավելի արդյունավետ դարձնում է հաստ մետաղների կտրման համար:

Ինչ դեր են խաղում օժանդակ գազերը լազերային կտրման ընթացքում:

Օգնական գազերը, ինչպիսիք են թթվածինը և ազոտը, ազդում են հատման արագության, խորության և եզրի որակի վրա: Թթվածինը արագացնում է ածխածնային պողպատի հատումը, սակայն կարող է օքսիդացնել եզրերը, իսկ ազոտը ապահովում է մաքուր հատում ստainless պողպատի և ալյումինի վրա: