Talagang nakadepende ang kahusayan ng pagputol gamit ang laser sa paraan ng pagtanggap at pagkalat ng enerhiya ng iba't ibang materyales. Halimbawa, ang mga metal gaya ng hindi kinakalawang na asero at aluminyo ay kumikilos nang medyo magkaiba dahil hindi naman pareho ang kanilang mga katangiang termal. Hindi maganda ang pagpapakalat ng init ng hindi kinakalawang na asero, mga 15 W/mK, na nangangahulugan na ang init ay tumitipon sa isang lugar. Ang aluminyo naman ay ibang kuwento, dahil sa mas mataas na kondaktibidad nito na mga 205 W/mK, kaya mabilis kumalat ang init kaya mahirap makakuha ng pare-parehong pagkatunaw. Ang tanso ay isa pang kaso. Sa 1 mikron na haba ng daluyong, ang tanso ay nakakapagbalik halos lahat ng liwanag, 95% na eksakto. Ang problema ng pagmamalikmata na ito ay nangangailangan ng seryosong pagbabago sa sinag ng laser kung gusto natin ng matatag na pagputol. Kung titingnan ang mga modernong fiber laser, kayang abutin ng halos lahat ng enerhiya mula sa asero, malapit sa 99% na pagsipsip, pero mahirap nang dumadaan sa tanso kung saan bumababa ang pagsipsip sa 60-70% lamang. Kaya naman, ang mga shop na gumagawa gamit ang tanso ay kadalasang nangangailangan ng espesyal na teknika at kagamitan para gumana nang maayos.
Pagdating sa pagputol ng stainless at mild steel, talagang napakagaling ng fiber lasers kumpara sa CO2 systems, lalo na kapag ginagamit sa manipis na pader ng tubo kung saan maaaring umabot ng 30% mas mabilis ang pagputol. Bakit? Dahil ang fiber lasers ay gumagana sa mas maikling wavelength na nasa 1.08 microns na mas mabuti ang pagkaka-absorb ng mga metal tulad ng steel, kaya mas kaunti ang nawawalang enerhiya at mas maikli ang cycle times. Sa kabilang banda, ang CO2 lasers ay may mas mahabang wavelength na 10.6 microns na talagang epektibo sa ilang mga gawain. Hindi kasing nagre-reflect kapag nagpu-potol ng non-ferrous metals tulad ng brass, kaya marami pa ring gumagamit nito sa partikular na mga gawain kung saan mahalaga ang pagiging matatag. Ayon sa mga bagong datos mula sa aerospace sector noong 2023, ang mga kumpanyang gumagamit ng fiber lasers ay nakakita ng pagbaba sa kanilang gastos sa pagputol ng stainless steel ng humigit-kumulang $18.50 bawat metro kumpara sa tradisyunal na CO2 systems. Ang karamihan sa pagtitipid na ito ay nanggaling sa paggamit ng mas kaunting assist gas at mas mahusay na kahusayan sa paggamit ng kuryente.
Tatlong mga baryable ang mahalagang nakakaapekto sa kalidad ng pagputol:
Para sa karbon na asero, mahalagang panatilihin ang presyon ng gas sa pagitan ng 1.2–1.5 bar ay mahalaga upang maiwasan ang pagbuo ng slag at matiyak ang pare-parehong kalidad ng pagputol.
Ang stainless steel at mild steel ay kumakatawan sa higit sa 65% ng mga aplikasyon sa pagputol ng tubo gamit ang laser sa industriya (IMTS 2023), na hinahangaan dahil sa tamang balanse ng lakas, kakayahang mabakal, at tugon sa enerhiya ng laser. Ang mga materyales na ito ay maaaring i-proseso mula 0.5 mm hanggang 25 mm kapal nang may pinakamaliit na epekto ng init, kaya ito ay perpekto para sa mataas na katiyakan sa pagmamanupaktura.
Ang mga hindi kinakalawang na asero tulad ng 304 at 316 mula sa pamilyang austenitic ay malawakang ginagamit dahil nagtataglay sila ng humigit-kumulang 18 hanggang 20 porsiyentong chromium. Ito ang dahilan kung bakit sila mayroong napakahusay na proteksyon laban sa kalawang at pinsala dulot ng kemikal. Pagdating sa pagputol ng mga materyales na ito, ang teknolohiyang fiber laser ngayon ang nagpapahintulot upang makamit ang lubhang tumpak na mga putol. Tinutukoy dito ang lapad ng putol (kerf widths) na maaabot lamang ng 0.1 milimetro, na may dimensiyonal na katiyakan (dimensional accuracy) na nasa loob ng plus o minus 0.05 mm kahit sa mga tubo na may kapal na 15 mm. Ang mga tagagawa ng kagamitang medikal at mga gumagawa ng tubo para sa proseso ng pagkain ay talagang nangangailangan ng ganitong uri ng tumpak na pagputol. Ang kanilang mga produkto ay nangangailangan ng mga ibabaw na ganap na makinis at walang anumang magaspang na gilid o dulo, isang resulta na maaaring maipadala lamang ng mga abansadong sistema ng laser sa kabuuan ng produksyon.
Para makamit ang mga putol na walang oksihenasyon, inirerekomenda ang nitrogen na gas na tagatulong sa 12–16 bar para sa 3–8 mm na hindi kinakalawang na mga tubo. Para sa mas makapal na bahagi (10–15 mm), ang 4 kW na fiber laser na gumagana sa 0.8–1.2 m/min ay nagpapanatili ng resulta na walang dross habang binabawasan ang thermal distortion. Ang mga parameter na ito ay nagpapalakas ng mataas na repeatability sa mga automated na kapaligiran sa produksyon.
Ang relatibong mababang nilalaman ng carbon sa mild steel (mas mababa sa 0.3%) ay nangangahulugan na ito ay mabilis na nag-uusok kapag pinainit sa humigit-kumulang 1,500 degrees Celsius. Ang katangiang ito ay nagpapahusay sa pagkakagawa ng mild steel para sa mga aplikasyon sa fiber laser cutting. Gamit ang isang karaniwang 6 kW na laser system, ang mga operador ay maaaring magputol sa pamamagitan ng 20 mm makapal na mga mild steel pipes sa kamangha-manghang bilis na umaabot sa humigit-kumulang 2.5 metro bawat minuto. Ang mga putol ay gumagawa ng halos patayong mga gilid na may pinakamaliit na angular deviation (tungkol sa plus o minus half a degree), na magandang balita para sa mga welder na hindi kailangang gumastos ng dagdag na oras sa post-cut finishing work. Sa pangkalahatan, ang mga laser system na ito ay nag-aalok din ng makabuluhang pagtitipid. Ayon sa datos mula sa FMA 2023, ang operating costs ay bumababa ng humigit-kumulang 23% kapag lumilipat mula sa tradisyunal na plasma cutting methods.
Para sa mga carbon steel pipes na may kapal na higit sa 25 mm, ang pulsed laser modes (1–2 kHz) ay nakatutulong sa pagkontrol ng heat input at maiwasan ang warping. Ang paggamit ng oxygen-based na mga gas blends bilang assist gas ay nagpapabuti sa slag ejection, binabawasan ang residue ng 40% sa 30 mm na mga seksyon. Ito ay nagsisiguro ng dimensional accuracy para sa mga structural components sa construction at heavy machinery.
Isang Tier 1 automotive supplier ang nagpatupad ng 3D pipe laser cutting upang makagawa ng 5,000 fuel-injection tubes araw-araw na may 99.7% dimensional accuracy. Ang parehong sistema ay nakamit ng 0.12 mm na repeatability sa SS304 aircraft hydraulic brackets, pinaikli ang post-processing time ng 62% kumpara sa mga conventional machining methods.
Ang aluminum ay talagang magaling sumalamin ng liwanag, halos 90% sa mga karaniwang haba ng alon ng laser na kasama namin sa trabaho, at mabilis din itong nawawalan ng init. Ang mga katangiang ito ang nagpapahirap upang maging consistent ang pag-absorb ng enerhiya ng laser sa proseso. Ano ang nangyayari pagkatapos? Ang melt pool ay nagiging hindi regular at ang kerf ay nagiging hindi pantay-pantay, lalo na kapag ginagawa ang mga manipis na tubo na karaniwan sa industriya. Isa pang hamon ay ang thermal conductivity, dahil ang aluminum ay nagco-conduct ng init nang halos limang beses na mas mabuti kaysa sa stainless steel. Dahil dito, kailangang mabuti ang pag-tweak ng mga operator sa kanilang mga parameter kung nais nilang maging malinis ang pagputol at maiwasan ang hindi kanais-nais na dross buildup na hindi gustong mangyari pagkatapos.
Ang paggamit ng nitrogen bilang assist gas ay nagbawas ng oxidation ng hanggang 70% kumpara sa oxygen. Kung pagsasamahin ito sa high-frequency pulsed laser modes (≥2,000 Hz) at optimized nozzle standoff distances (0.8–1.2 mm), nagpapabuti ito ng edge smoothness ng 25%. Mahalaga ang mga pagbabagong ito para makamit ang malinis at handa na ibabaw para sa pagweld sa mataas na halagang aplikasyon.
Isang tagagawa ay nagpatakbo ng ilang pagsubok noong 2023 kung saan nakamit nila ang presisyon na humigit-kumulang plus o minus 0.05 millimeter nang gumawa ng mga tray para sa baterya ng sasakyang elektriko gamit ang kanilang 6 kilowatt na fiber laser setup. Nakita rin nila ang isang kakaibang resulta nang pinutol ang mga tubo na gawa sa 6xxx series aluminum - sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga pagbabago ng temperatura habang isinasagawa, natagpuan nilang nabawasan nang husto ang basura ng materyales, mula sa humigit-kumulang 12 porsiyento hanggang sa kaunti lamang sa 3 porsiyento. Ayon sa mga kamakailang pag-aaral na nailathala sa mga aklatan tulad ng Journal of Materials Processing Technology, may malinaw na pagbabago sa paggamit ng mas maraming aluminum para mapagaan ang mga sasakyan. Ang mga gumagawa ng sasakyang elektriko ay palitan na ngayon ang mga bahagi na dati ay gawa sa bakal, na may kabuuang humigit-kumulang apatnapung porsiyento, sa halip na mga pirasong aluminum na pinutol nang naaayon.
Ang mga fiber laser ay nangunguna na sa pagputol ng tubong aluminum, na nagkakatawan ng 68% ng mga pag-install sa buong mundo. Ang kanilang wavelength na 1.08 μm ay nag-aalok ng mas magandang absorption kaysa CO₂ lasers, na nagpapahintulot sa mga bilis na 1.2–1.8 m/min sa 8 mm aluminum na may resulta na walang dross. Ang ganitong pagganap ang nagpapalakad ng pagtanggap sa sektor ng HVAC, transportasyon, at renewable energy.
Noong nagtatrabaho sa tanso at laton, ang mga ito ay may posibilidad na bumalik nang humigit-kumulang 95% ng enerhiya ng laser sa mga infrared wavelength ayon sa ilang mga pag-aaral mula sa Laser Processing Institute noong 2023. Ang pagmamataas na ito ay nagdudulot ng tunay na problema sa mga bahagi ng optika at nagpapahirap na mapanatili ang matatag na kondisyon sa pagproseso. Dagdag na paghihirap ang laton dahil kapag pinutol, ang sangkap na zinc ay may posibilidad na umusok, nagreresulta sa hindi pare-parehong pagputol na may di-makatwirang gilid at kung minsan ay maliit na butas na nabubuo sa materyales. Upang malampasan ang mga problemang ito, karamihan sa mga propesyonal ay umaasa sa mga setting ng pulso ng laser kasama ang tulong ng nitrogen gas. Ang mga pulso ay nakakatulong sa pagkontrol ng pagkatunaw, samantalang ang nitrogen naman ay nagpapahina sa oksihenasyon, kaya mas mahuhulaan at maaasahan ang buong proseso ng pagputol para sa mga manufacturer na nakikitungo sa mga susuwerteng metal na ito.
Ang mga fiber laser ngayon ay kayang putulin ang mga sheet ng purong tanso na may kapal na hanggang 3 mm habang nasa 1 kW na kapangyarihan o mas mataas, na nagbibigay ng katiyakan na mga 0.1 mm salamat sa mas mahusay na teknolohiya sa kontrol ng sinag. Ngunit may isang bagay na dapat banggitin dito: ang mga ganitong putol ay tumatagal ng humigit-kumulang 30 hanggang 40 porsiyento nang mas matagal kumpara sa pagtratrabaho sa mga materyales na bakal dahil sobrang galing ng tanso sa pagbubuga ng init. Ang nagpapangyari dito ay ang 1.08 micrometer na wavelength ng laser na nasipsip ng tanso sa halos 22%, na halos tatlong beses na mas mahusay kaysa sa tradisyunal na CO2 lasers. Ang pagsulong na ito ay nagbukas ng mga oportunidad sa pagmamanupaktura ng mga delikadong bahagi tulad ng mga electrical conduits na may manipis na pader at mga espesyalisadong sistema ng pagpapalitan ng init kung saan pinakamahalaga ang tumpak na paggawa.
Tatlong naipakita nang epektibong paraan ang nagpapahusay sa proseso ng tanso at pilak:
Binabawasan ng mga pamamaraang ito ang dross formation ng 62% at pinapanatili ang cutting speeds hanggang 20 m/min sa 2 mm brass tubes.
Ayon sa pinakabagong 2023 Global Industrial Cutting Survey, ang pangangailangan para sa mga precision brass parts ay tumaas ng halos kalahati, ngunit may ilang napakalaking balakid pa rin sa teknikal na dapat malampasan. Hindi madali ang pagkamit ng mga siksik na toleransiya sa ilalim ng 0.2 mm na kinakailangan para sa mga bagay tulad ng decorative trim, marine hardware, at medical equipment gamit ang regular na mga sistema ng pagputol. Oo, ang 6 kW fiber lasers ay makakaputol ng 8 mm brass na may kabuuang katiyakan na 0.25 degree, ngunit ang pagpapatakbo ng ganitong klaseng makina ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang $180 bawat oras. Ang ganitong uri ng gastos ay nangangahulugan na karamihan sa mga kumpanya ay gumagamit lamang nito kapag talagang kinakailangan, karaniwang inilalaan para sa mahal na aerospace applications o specialized instrumentation kung saan talaga makabuluhan ang ganitong kalakihan ng precision.
Ang modernong pipe laser cutting machines ay nagbibigay ng iba't ibang resulta sa mga pangunahing materyales:
| Materyales | Pinakamataas na Kapal (Fiber Laser) | Kalidad ng Pagputol | Pangunahing Pagtutulak |
|---|---|---|---|
| Stainless steel | 25 mm | Mahusay | Nangangailangan ng nitrogen na gas para sa tulong |
| Banayad na Bakal | 30 mm | Mataas na Katumpakan | Pinakamabuti kapag kasama ang oxygen na gas |
| Aluminum | 15 mm | Mabuti | Inirerekomenda ang anti-reflective coatings |
| Copper | 6 MM | Moderado | Mga mataas na kapangyarihang laser (>6 kW) ay inirerekomenda |
| Brass | 12 mm | Konistente | Mahalaga ang mga pagbabago sa pulse frequency |
Ang stainless at mild steels ay nananatiling pinakamadaling i-laser, na lagi nang nakakamit ng toleransiya sa ilalim ng ±0.1 mm. Ang aluminum ay nangangailangan ng 30% mas mabilis na bilis ng pagputol kaysa bakal upang maiwasan ang dross, samantalang ang pagmamataas ng tanso ay naglilimita sa tagumpay—ayon sa 2023 fabrication surveys, tanging 42% lamang ng mga manufacturer ang nakapag-uulat ng maaasahang resulta sa purong tanso.
Ang aerospace at sektor ng medikal ay palagiang gumagamit ng fiber lasers para putulin ang mga titanong tubo na may kapal na hanggang 10 mm. Ang epektibong proseso ay nangangailangan ng:
Ang mga haluang metal na may batay sa nickel tulad ng Inconel ay nakakita ng 19% taunang paglago sa pagpapalaganap ng laser cutting, lalo na para sa mga bahagi ng mataas na temperatura na nangangailangan ng tibay na umaabot sa 1,200°C.
Apat na mga salik ang nagtatakda ng pinakamahusay na mga setting ng laser:
Dapat magsagawa ng test cuts ang mga operator kapag gumagawa ng mga bagong alloy, dahil kahit 0.5% na pagbabago sa komposisyon ay maaaring baguhin ang bilis ng pagputol ng 12–15%.
Ang laser cutting ay nakadepende sa paraan ng pag-absorb at pagkalat ng enerhiya ng mga materyales. Ang mga metal tulad ng stainless steel at aluminum ay may kakaibang thermal properties na nakakaapekto sa kanilang reaksyon sa laser cutting.
Ang fiber lasers ay nagbibigay ng mas mataas na bilis at kahusayan kumpara sa CO2 lasers, lalo na para sa mga thin-walled pipes, dahil sa kanilang mas maikling wavelength at mas mahusay na absorption ng enerhiya.
Maaaring putulin ng fiber lasers ang tanso at brass na may ilang pagbabago tulad ng pulsed laser settings, ngunit nangangailangan ito ng higit na kapangyarihan at oras kumpara sa mas malambot na mga metal.
Ang mga tulungan tulad ng nitrogen at oxygen ay ginagamit upang mapabuti ang kalidad ng pagputol, maiwasan ang pagkalat at mapataas ang kahusayan ayon sa materyales.
Oo, ang fiber lasers ay palaging ginagamit para sa pagputol ng aluminum dahil sa kanilang kahusayan, bagaman kailangan ng mga pagbabago dahil sa pagmamataas at pagkakalat ng init ng aluminum.
Balitang Mainit
Ang RT Laser ay isang pambansang kinikilalang mataas na teknolohiyang negosyo na dalubhasa sa pananaliksik, pag-unlad, produksyon, at pagbebenta ng mga kagamitan sa laser. Ang aming mga pangunahing produkto ay kinabibilangan ng mga fiber laser cutting machine, handheld laser welding machine, at mga bending machine.
No.6-8, Binhe industrial park, Jiyang district, Jinan city, Shandong province, China.
Karapatan sa Pag-aari © 2025 ni RAYTU LASER Technology Co., Ltd. Patakaran sa Pagkapribado
EN
