Paano pipiliin ang pipe laser cutting machine para sa iba't ibang uri ng tubo?

Kakayahang Magkatugma ng Materyales at ang Epekto Nito sa Pagganap ng Pipe Laser Cutting

Karaniwang mga materyal na tubo na katugma sa laser tube cutting (hindi kinakalawang na bakal, aluminum, sapyo, tanso, titanium)

Ang mga fiber laser cutter ay gumagana nang maayos sa limang pangunahing uri ng metal. Madalas gamitin ang stainless steel dahil ito ay lumalaban sa korosyon sa mga aplikasyon na industriyal. Ang aluminum ay madalas gamitin sa paggawa ng magagaan na bahagi na kailangan sa mga eroplano at sasakyang pangkalawakan. Ang brass ay minsan ginagamit sa mga palamuting detalye sa mga gusali. Ang copper naman ay kapaki-pakinabang sa mga kable ng kuryente at tubo, habang ang titanium ay karaniwang matatagpuan sa mga medikal na kagamitan kung saan mahalaga ang lakas. Ang mga modernong sistema ng laser na ito ay kayang putulin ang mga plaka ng bakal na may kapal na 25mm at mga di-ferrous na metal na may kapal na humigit-kumulang 15mm. Ang mga makina ay nagpapanatili ng katumpakan na plus o minus 0.1mm, na siyang nagiging napakahalaga kapag gumagawa ng mga bahagi na kailangang bumubuhat ng bigat o bumubuo ng masikip na seal nang walang pagtagas.

Paano nakaaapekto ang komposisyon ng materyal sa kalidad ng pagputol at kahusayan ng proseso

Ang komposisyon ng mga materyales ay may malaking papel sa kanilang pakikipag-ugnayan sa mga laser sa panahon ng proseso ng pagputol. Halimbawa, ang nilalaman ng chromium sa stainless steel ay nangangahulugan na kailangan madalas ng tulong ng nitrogen sa pagputol upang maiwasan ang hindi gustong pagkabuo ng oxide layer. Ang aluminum ay nagdudulot ng iba't ibang hamon dahil sa kanyang kamangha-manghang thermal conductivity na mga 237 W/mK na kung saan kinakailangan ang pulsed laser delivery upang epektibong mapamahalaan ang melt pool. Kapag gumagawa sa copper o brass, karaniwang natatagpuan ng mga operator na ang oxygen ay epektibo para sa mas manipis na sheet, samantalang ang compressed air ay mas angkop para sa mas makapal na materyal. Ito ay ilan lamang sa mahahalagang salik na isinasaalang-alang ng mga technician sa shop floor kapag inihahanda ang operasyon ng laser cutting.

Ang mas mataas na nilalaman ng carbon sa bakal ay nagpapataas ng kahirapan ng gilid ngunit binabawasan ang bilis ng pagputol ng 18—22% kumpara sa mild steel dahil sa tumataas na pangangailangan sa enerhiya.

Mga hamon sa thermal conductivity at reflectivity sa mga di-nababanat na metal

Ang aluminum ay madaling mawalan ng init nang mabilis, na nangangahulugan na kailangan nito ng humigit-kumulang 15 hanggang 20 porsiyento pang higit na lakas kada yunit na lugar kumpara sa bakal upang lamang mapanatili ang pare-parehong lapad ng pagputol. Kapag gumagawa na may tanso, may iba pang isyu na lumilitaw. Ang tanso ay sumasalamin muli ng mga 85 hanggang 90 porsiyento ng 1 mikron haba ng daluyong mula sa fiber laser. Nagdudulot ito ng malubhang problema sa mga salit na sinag na maaaring sadyang makapinsala sa mga bahagi ng optics. Upang harapin ang panganib na ito, maraming mga shop ang nag-iinvest sa iba't ibang uri ng sistema ng paghahatid ng sinag na espesyal na idinisenyo upang bawasan ang mga hazard na ito. At meron pa ring titanium, na sobrang nagkakainit kapag nailantad sa oksiheno. Dahil sa reaksiyong ito, kailangang gamitin ng mga tagagawa ang espesyal na halo ng mga inert na gas habang nasa operasyon ng pagputol upang pigilan ang anumang biglang pagsisindi.

Bakit ang mga materyales na lubhang nakasisilaw tulad ng tanso at bronse ay nagdudulot ng panganib sa mga fiber laser system

Ang mga metal tulad ng tanso at bronse na mabuting sumasalamin sa liwanag ay maaaring ibalik ang humigit-kumulang 65 hanggang 75 porsyento ng enerhiya ng laser pabalik sa optical system. Ito ay nagdudulot ng tunay na problema sa mga kagamitan tulad ng resonators at collimators. Ayon sa pananaliksik ni Ponemon noong nakaraang taon, umaabot sa humigit-kumulang $740,000 ang gastos sa pagkumpuni ng mga nasirang ito. Ang bronse na naglalaman ng mas mababa sa 30% sintsik ay nagpapababa sa salamin nitong ito sa isang lebel na mas madaling gamitin, karaniwang nasa pagitan ng 45 at 50%. Laging mahirap naman ang purong tanso, kung saan kailangan pa ang mga lumang CO2 laser hanggang kamakailan lamang. Ngunit may ilang makabagong natuklasan kamakailan. Ang mga fiber laser na gumagana sa 1070nm na wavelength na may espesyal na nakasuyong sinag ay talagang kayang putulin ang mga platong tanso na may kapal na 2 hanggang 5mm habang gumagamit lamang ng 15% ng enerhiya na kinokonsumo ng tradisyonal na mga sistema ng CO2. Malaki ang epekto nito sa mga gastos sa operasyon.

Pagsusunod ng Lakas ng Laser sa Uri at Kapal ng Tubo

Pagpili ng Laser Wattage Batay sa Uri ng Metal at Kapal ng Pader

Ang tamang pagpili ng lakas ng laser ay nakadepende sa uri ng materyal na ginagamit at sa kapal ng mga ito. Halimbawa, sa manipis na tubong hindi kinakalawang na asero na may kapal na below 5mm, karaniwang sapat na ang 3 hanggang 4 kW na fiber laser para maisagawa ang pagputol. Ngunit nagbabago ang sitwasyon kapag tinitingnan ang mas makapal na materyales tulad ng 10mm na carbon steel kung saan kailangan ng mga operator ang hindi bababa sa 6 kW upang mapanatili ang bilis ng pagputol nang higit sa 2 metro bawat minuto batay sa pinakabagong gabay ng JQ Laser noong 2024. At mayroon ding mga materyales na mataas ang conductivity tulad ng tanso at titanium. Ang mga materyales na ito ay lumulunok ng maraming enerhiya kaya inirerekomenda ng mga tagagawa na gumamit ng sistema na may lakas na 8 hanggang 12 kW lalo na kapag lumampas na sa 6mm ang kapal.

Pinakamahusay na Mga Setting para sa Carbon Steel at Stainless Steel Tubes

Ang carbon steel ay tumutugon nang maayos sa laser energy, na nagbibigay-daan sa epektibong pagputol gamit ang 3—4kW. Sa kabila nito, ang stainless steel ay nakikinabang sa 10—15% mas mataas na power input at nitrogen shielding upang mapanatili ang kalidad ng gilid. Isang pag-aaral noong 2024 ay nagpakita na ang paggamit ng 4kW fiber laser sa 5mm stainless steel ay nakamit ang 98.5% na kakinisan ng gilid, na malaki ang paglaki kumpara sa mga 3kW na setup (92%).

Mataas na Kapangyarihan na Kailangan para sa Makapal na Titanium at Copper Profiles

Ang mataas na temperatura ng pagkatunaw ng titanium na mga 1,668 degree Celsius kasama ang pagiging replektibo ng tanso ay nangangahulugan na karamihan sa mga shop ay nangangailangan ng fiber laser na may rating na 8 hanggang 12 kilowatt o gumagamit ng hybrid laser arc welding setup kapag kinakaharap ang kapal ng pader na higit sa 6 milimetro. Ang ilan sa pinakabagong modelo ng fiber laser ay kayang putulin ang 8mm makapal na plating tanso gamit lamang ang 6kW na lakas nang hindi nasusira ang optics, ngunit marami pa ring tagagawa ang nananatili sa tradisyonal na CO2 laser para sa anumang materyal na 10mm makapal o higit pa ayon sa mga Feijiu Laser benchmark na lagi nating ginagamit. At huwag kalimutan ang tulong ng nitrogen gas sa panahon ng operasyon ng pagputol—malaki ang epekto nito sa pagbawas ng pagkurba at pagpigil sa di-nais na oksihenasyon sa mga mahirap na metal na ito.

Fiber vs CO2 Laser: Pagpili ng Tamang Teknolohiya para sa Iyong Materyal

Mga Benepisyo ng Fiber Laser para sa Mga Tubo na Gawa sa Stainless Steel, Aluminum, at Brass

Kapag dating sa pagtatrabaho sa mga metal tulad ng stainless steel, aluminum, at mga mid-range na brass tube na karaniwan sa mga bahagi ng sasakyan at aircraft components, ang fiber lasers ay talagang mas mahusay kaysa sa iba pang opsyon. Ang mga sistemang ito ay kayang umabot sa loob ng 0.1 mm na katumpakan para sa mga materyales na may kapal na hanggang 20 mm, na lubhang kahanga-hanga. At hindi lang doon natatapos ang kanilang kakayahan. Ang fiber lasers ay karaniwang nasa 30 porsiyento mas mabilis kaysa sa tradisyonal na CO2 setup habang gumagamit ng 20 hanggang 30 porsiyento mas kaunting nitrogen gas sa panahon ng operasyon. Ngunit ang tunay na nakakaaliw ay ang kanilang 1,064 nm na wavelength na talagang binabawasan ang heat damage sa delikadong brass parts tulad ng instrument fittings. Ito ay nangangahulugan na ang mga tagagawa ay nakakakuha ng mas mahusay na dimensional stability nang hindi nababagabag ng mga isyu sa warping na karaniwan sa mga lumang teknolohiya.

CO2 Laser Effectiveness on Highly Reflective Materials Like Copper and Brass

Kapag gumagawa sa mga tanso o tansyang tubo na mas makapal kaysa 15mm, karamihan sa mga propesyonal ay gumagamit pa rin ng CO2 laser dahil sa kanilang 10.6 micrometer na wavelength. Ang mga wavelength na ito ay hindi gaanong sumasalamin kumpara sa fiber laser, na nagiging mas praktikal para sa ganitong uri ng trabaho. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga sistema ng CO2 laser ay kayang panatilihin ang toleransiya sa loob ng plus o minus 0.15 mm kahit sa tansya na may kapal na 25mm. Ang bilis ng pagputol nito ay mga 2.5 metro bawat minuto, at halos walang tsansa na magdulot ng pinsala ang back reflection sa proseso, tulad ng nakumpirma sa iba't ibang thermal processing test. Dahil sa matibay na pagganap nito, karaniwang ginagamit ang CO2 laser sa mahahalagang aplikasyon tulad ng paggawa ng electrical components at marine engineering kung saan pinakamahalaga ang katumpakan.

Kahusayan sa Enerhiya, Pagpapanatili, at Operasyonal na Gastos: Paghahambing ng Fiber at CO2

Gumagamit ang mga fiber laser ng hanggang 50% mas mababa pang enerhiya kaysa sa mga modelo ng CO— (NMLaser 2024), na may average na gastos sa pagpapanatili na $0.08/kada oras laban sa $0.18/kada oras para sa mga sistema ng CO—. Ang kanilang solid-state na disenyo ay nag-e-eliminate ng mga salamin at resonator gases, na binabawasan ang downtime at pangangailangan sa consumables.

Pagbagsak sa Mito: Kayang Puputol Ba nang Ligtas ng Fiber Laser ang Mga Pure Copper Tube?

Noong unang panahon, ang tanso ay hindi karaniwang ginagamit sa mga fiber laser dahil sa kanyang 98% na pagmumulat sa mga 1 micron na haba ng daluyong. Ngunit nagbago nang malaki ang mga bagay-bagay kamakailan. Ang mga bagong sistema ng laser ay may kasamang iba't ibang makabagong teknolohiya tulad ng pulse shaping controls, espesyal na anti-reflective coatings, at mas mahusay na nakasimangot na sinag na nagbibigay-daan sa mga tagagawa na putulin ang buong manipis na tanso hanggang 10mm kapal sa bilis na humigit-kumulang 1.8 metro kada minuto. Napakatiwasta rin ng mga putot, na hindi lalagpas sa 0.3mm ang lapad. Ayon sa ilang pagsusuri noong nakaraang taon, ang mga pagpapabuti na ito ay pinaliit ang problema sa back reflection ng halos 90% kumpara sa dati. Ang paglabas na ito ay nangangahulugan na ang mga industriya tulad ng HVAC, semiconductor, at transmisyon ng kuryente ay hindi na kailangang umasa lamang sa lumang teknolohiyang CO2 laser para sa kanilang mga gawaing tanso.

Mga madalas itanong

Anong mga materyales ang angkop para sa pagputol ng tubo gamit ang laser?

Kabilang sa karaniwang materyales na angkop para sa pagputol ng tubo gamit ang laser ang stainless steel, aluminum, brass, tanso, at titanium.

Paano nakaaapekto ang komposisyon ng materyal sa pagputol gamit ang laser?

Ang komposisyon ng materyal ay nakakaapekto sa pagputol gamit ang laser sa pamamagitan ng pagpapabago sa thermal conductivity at reflectivity, na parehong mahalagang salik sa kalidad ng pagputol at kahusayan ng proseso.

Bakit ginustong gamitin ang fiber lasers para sa ilang mga metal?

Ginugustong gamitin ang fiber lasers para sa mga metal tulad ng stainless steel at aluminum dahil sa kanilang katumpakan, bilis, at mas mababang pagkonsumo ng enerhiya kumpara sa tradisyonal na CO2 laser setup.

Anu-ano ang mga hamon na kinakaharap ng fiber lasers sa mga mataas na reflective na materyales?

Ang mga mataas na reflective na materyales tulad ng tanso ay maaaring sumalamin ng malaking bahagi ng laser energy pabalik sa sistema, na maaaring makasira sa kagamitan. Kailangan ang mga espesyalisadong sistema upang harapin ang mga hamong ito.

Anu-ano ang mga benepisyo ng CO2 lasers para sa tanso at bronse?

Ang mga CO2 lasers ay epektibo sa pagputol ng mas makapal na tanso at bronse dahil sa kanilang wavelength, na nagpapababa sa back reflection at nagpapanatili ng katumpakan.