- هاتف:+86-13222111178
- البريد الإلكتروني:info@ntjugao.com
العوامل المؤثرة في سرعة وكفاءة القطع بالليزر
العوامل المؤثرة في سرعة وكفاءة القطع بالليزر
في تصنيع الصفائح المعدنية الحديث، توفر تقنية الليزر دقة لا مثيل لها وسرعة قطع عالية عند تشكيل مجموعة واسعة من المواد. ومع استمرار الصناعة في تبني تعدد استخدامات تقنية القطع بالليزر، تصبح الحاجة إلى تحسين السرعة والكفاءة أكثر أهمية. ومن المادة الخام إلى المنتج النهائي، تتضمن عملية القطع بالليزر تفاعلاً معقدًا بين عدة عوامل. إن الفهم الكامل للعوامل الرئيسية المؤثرة في سرعة القطع بالليزر وكفاءته أمر بالغ الأهمية، بدءًا من الخصائص الجوهرية للمادة وصولًا إلى التهيئة المعقدة لآلة القطع.
في هذه المقالة، نستعرض بصورة شاملة العوامل الرئيسية المؤثرة في سرعة القطع بالليزر وكفاءته، موضحين تعقيدات خصائص المواد، ومعايير الليزر، وظروف القطع، وتكوين الآلة، واعتبارات التصميم. ويمنح هذا الاستعراض المستخدمين رؤى قيّمة تمكّنهم من الاستفادة الكاملة من إمكانات تقنية القطع بالليزر ودفع الابتكار في عمليات تصنيع المعادن.
سرعة وكفاءة القطع بالليزر
تُعد سرعة القطع في ماكينة القطع بالليزر مصدر اهتمام لكثير من شركات المعالجة لأنها تحدد كفاءة الإنتاج. وبعبارة أخرى، كلما زادت السرعة ارتفع إجمالي الإنتاج. والقطع بالليزر تقنية تصنيع معقدة تعتمد على توازن دقيق بين عوامل متعددة لتحقيق السرعة والكفاءة الأمثل. تؤثر خصائص المواد، مثل التركيب والسماكة وحالة السطح، في معايير القطع. كما تحدد معايير الليزر، بما في ذلك كثافة القدرة وجودة الشعاع والبُعد البؤري، دقة القطع وفعاليته. ويؤدي اختيار ظروف القطع، مثل السرعة وغاز المساعدة، دورًا حاسمًا في تحسين كفاءة القطع. وتسهم عوامل الماكينة، مثل تهيئة النظام والصيانة، إسهامًا كبيرًا في الأداء العام. إضافة إلى ذلك، تؤثر اعتبارات التصميم مثل التعقيد الهندسي وتحسين الترصيص أيضًا في سرعة القطع وكفاءته. ومن خلال الفهم الكامل لهذه العوامل وتحسينها، يمكن للمصنّعين تحسين سرعة ودقة وكفاءة عملية القطع بالليزر، وبالتالي تعزيز الإنتاجية والقدرة التنافسية.
العوامل الرئيسية المؤثرة في سرعة القطع بالليزر
أسهمت تقنيات القطع المتقدمة في التطور السريع لصناعة القطع بالليزر، مما حسّن بشكل كبير جودة القطع واستقرار ماكينات القطع بالليزر. وخلال المعالجة، تتأثر سرعة القطع بالليزر بعوامل مثل معايير العملية، وجودة المادة، ونقاوة الغاز، وجودة الشعاع. ويكشف البحث المتعمق في تعقيد هذه العملية المتغيرة عن الاعتبارات الشاملة التي يجب على المستخدمين التعامل معها بعناية. هنا نستعرض العوامل الرئيسية التي تؤثر بشكل كبير في سرعة وكفاءة القطع بالليزر.
معايير الليزر
l كثافة القدرة: تتحدد كثافة قدرة الليزر بقدرة شعاع الليزر المركّز على مساحة معينة، وهو ما يؤثر مباشرةً في سرعة القطع وكفاءته. وتتيح كثافة القدرة الأعلى سرعات قطع أكبر، لكنها تتطلب معايرة دقيقة لتجنب تلف المادة.
l جودة الشعاع: تؤثر جودة شعاع الليزر، بما في ذلك عوامل مثل التباعد والنمط والطول الموجي، في دقة القطع وكفاءته. ويضمن الشعاع عالي الجودة توزيعًا متجانسًا للطاقة، مما يؤدي إلى قطع أنظف وكفاءة أعلى.
l البُعد البؤري: يحدد البُعد البؤري لعدسة الليزر حجم البقعة الشعاعية وعمقها. ويضمن اختيار البؤرة المثلى توصيل الطاقة بدقة إلى سطح القطع، بما يعظم الكفاءة دون التأثير في الجودة.
خصائص المواد
l نوع المادة: يلعب نوع المادة المراد قطعها دورًا مهمًا في تحديد سرعة وكفاءة القطع بالليزر. فالمواد اللينة يسهل قطعها بالليزر نسبيًا وبسرعة أكبر. أما المواد الصلبة فتتطلب أوقات معالجة أطول. وتختلف المعادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والفولاذ الكربوني في التوصيل الحراري ونقاط الانصهار والانعكاسية، وكل ذلك يؤثر في استجابتها للقطع بالليزر. فعلى سبيل المثال، يكون قطع الفولاذ أبطأ بكثير من قطع الألومنيوم.
l السماكة: تؤثر سماكة المادة مباشرةً في سرعة القطع وكفاءته. فالمواد الأسمك تتطلب طاقة ووقتًا أكبر للقطع من المواد الأرق. ولتحقيق أفضل النتائج عند السماكات المختلفة، يلزم ضبط قدرة الليزر والبُعد البؤري وسرعة القطع.
l حالة السطح: يمكن أن تؤثر عدم انتظامات السطح (مثل الصدأ أو الأكسدة أو الطلاءات) في جودة القطع بالليزر وسرعته. ولضمان قطع فعّال، قد يحتاج سطح المادة إلى التحضير عبر التنظيف أو المعالجة السطحية.
عوامل ماكينة القطع بالليزر
l تهيئة نظام الليزر: يمكن لتصميم ماكينة القطع بالليزر ووظائفها، بما في ذلك نظام نقل الشعاع، والتحكم بالحركة، وخصائص الأتمتة، أن تؤثر في سرعة القطع وكفاءته. وقد أدت التطورات في تقنية الليزر الحديثة إلى زيادة سرعة المعالجة ودقتها.
l الصيانة والمعايرة: تساعد الصيانة الدورية والمعايرة والمحاذاة لمعدات القطع بالليزر على ضمان أداء مستقر وإطالة عمر الماكينة. أما إهمال الصيانة فقد يؤدي إلى انخفاض كفاءة القطع، وزيادة التوقفات، وإصلاحات مكلفة.
ظروف القطع
l سرعة القطع: تؤثر السرعة التي يتحرك بها شعاع الليزر عبر سطح المادة تأثيرًا كبيرًا في كفاءة القطع. ويساعد إيجاد التوازن المناسب بين سرعة القطع والقدرة على تحقيق النتائج المطلوبة وتقليل زمن المعالجة.
l اختيار غاز المساعدة: تساعد غازات المساعدة مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الهواء المضغوط في إزالة المادة والتبريد أثناء عملية القطع بالليزر. ويعتمد اختيار غاز المساعدة على نوع المادة والسماكة وجودة الحافة المطلوبة. وكلما ارتفع ضغط غاز المساعدة وازدادت نقاوته، قلت الشوائب الملتصقة بالمادة وأصبحت حافة القطع أكثر نعومة. وبوجه عام، يقطع الأكسجين بسرعة أكبر، بينما يحقق النيتروجين جودة أفضل وتكلفة أقل. وتوفر الغازات المختلفة درجات متفاوتة من كفاءة القطع والنظافة.
l تصميم الفوهة ومحاذاتها: يساعد التصميم السليم للفوهة ومحاذاتها على توجيه تدفق الغاز الثانوي والحفاظ على مسافة فصل مثالية. وقد يؤدي سوء المحاذاة أو تآكل الفوهة إلى انخفاض كفاءة القطع وجودته.
ظروف القطع
l سرعة القطع: تؤثر السرعة التي يتحرك بها شعاع الليزر عبر سطح المادة تأثيرًا كبيرًا في كفاءة القطع. ويساعد إيجاد التوازن المناسب بين سرعة القطع والقدرة على تحقيق النتائج المطلوبة وتقليل زمن المعالجة.
l اختيار غاز المساعدة: تساعد غازات المساعدة مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الهواء المضغوط في إزالة المادة والتبريد أثناء عملية القطع بالليزر. ويعتمد اختيار غاز المساعدة على نوع المادة والسماكة وجودة الحافة المطلوبة. وكلما ارتفع ضغط غاز المساعدة وازدادت نقاوته، قلت الشوائب الملتصقة بالمادة وأصبحت حافة القطع أكثر نعومة. وبوجه عام، يقطع الأكسجين بسرعة أكبر، بينما يحقق النيتروجين جودة أفضل وتكلفة أقل. وتوفر الغازات المختلفة درجات متفاوتة من كفاءة القطع والنظافة.
l تصميم الفوهة ومحاذاتها: يساعد التصميم السليم للفوهة ومحاذاتها على توجيه تدفق الغاز الثانوي والحفاظ على مسافة فصل مثالية. وقد يؤدي سوء المحاذاة أو تآكل الفوهة إلى انخفاض كفاءة القطع وجودته.
العوامل البيئية
l درجة الحرارة والرطوبة: يمكن لمستويات درجة الحرارة والرطوبة المحيطة أن تؤثر في أداء القطع بالليزر. وقد تؤدي درجات الحرارة القصوى أو الرطوبة العالية إلى تشوه المادة أو إعاقة انتشار شعاع الليزر، مما يؤثر في سرعة القطع وجودته.
l جودة الهواء: يمكن للملوثات المحمولة جوًا، مثل الغبار أو الجسيمات، أن تتداخل مع عمليات القطع بالليزر. ويساعد الحفاظ على هواء نظيف في بيئة القطع على منع انسداد الفوهة ويضمن كفاءة قطع ثابتة.
اعتبارات التصميم
l التعقيد الهندسي: قد تتطلب التصاميم المعقدة ذات الزوايا الحادة أو التفاصيل الصغيرة أو التفاوتات الضيقة سرعات قطع أقل للحفاظ على الدقة وجودة الحافة. ويمكن لبرامج CAD المتقدمة تحسين مسارات القطع للأشكال الهندسية المعقدة، مما يحسن الكفاءة الإجمالية.
l تحسين الترصيص: من خلال الاستفادة الفعالة من المادة باستخدام برامج تحسين الترصيص، يمكنك تقليل هدر المواد، وخفض زمن القطع، وفي نهاية المطاف تحسين كفاءة العملية الإجمالية. وترتب خوارزميات الترصيص الأجزاء بأكثر طريقة موفرة للمساحة، مما يعظم الاستفادة من المادة.
l متطلبات تشطيب الحافة: تؤثر متطلبات جودة الحافة، سواء كانت ناعمة أو خشنة أو خالية من الزوائد، في معايير القطع وسرعاته. وقد تكون هناك حاجة إلى تعديلات لتلبية معايير تشطيب السطح المحددة وضمان أن المنتج النهائي يفي بمعايير الجودة.
l في العملية المعقدة للقطع بالليزر، يجب على المصنّعين أن يدرسوا هذه العوامل بعناية وأن يوازنوا بينها لتحقيق الإمكانات الكاملة لهذه التقنية المتقدمة. ويساعد الفهم التفصيلي لتفاعل المواد، وديناميكيات الليزر، وظروف القطع، وتكوين الماكينة، والتأثيرات البيئية، وتعقيد التصميم على تحقيق سرعة وكفاءة مثلى في القطع بالليزر في التصنيع الحديث.
كيفية زيادة سرعة القطع بالليزر
1. اختيار المادة المناسبة
يمكن لاختيار مواد أسهل في القطع أن يحسن كفاءة القطع.
2. ضبط قدرة الليزر بشكل صحيح
يؤثر ضبط قدرة الليزر تأثيرًا كبيرًا في سرعة القطع بالليزر. لذلك، من المهم ضبط قدرة الليزر بشكل مناسب لمختلف المواد والسماكات لزيادة سرعة القطع.
3. استخدم ليزرًا عالي الجودة
تؤثر جودة الليزر أيضًا بشكل كبير في سرعة القطع بالليزر. ويمكن لاستخدام ليزر أعلى جودة أن يحسن كفاءة القطع ويقلل وقت القطع.
4. صيانة المعدات
إن الصيانة الدورية وإجراء الخدمة لآلة القطع بالليزر للحفاظ عليها في حالة تشغيل مثالية سيساعدان على تحسين سرعة القطع وكفاءته.
العلاقة بين قدرة الليزر وحالة المادة وسرعة القطع بالليزر
سبق أن ناقشنا العوامل التي تؤثر في سرعة القطع بالليزر، بما في ذلك خصائص المادة وقدرة مصدر الليزر. وفيما يلي نستخدم مخططًا لتوضيح الحد الأقصى لسماكة القطع وسرعة القطع المقابلة لألياف الليزر Raycus بقدرات 1000W-15000W وألياف الليزر IPG بقدرات 1000W-12000W.
سرعة القطع Raycus - الفولاذ الكربوني
معلمات سماكة وسرعة القطع بالليزر الليفي (Raycus/الفولاذ الكربوني/1000W-4000W)
المادة | قدرة الليزر | 1000W | 1500W | 2000 Watts | 3000W | 4000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ الكربوني (O2/N2/Air) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 7.3/25 | 10/35 | 28-35 |
2 | 4 | 5 | 5.2/9 | 5.5/20 | 12-15 | |
3 | 3 | 3.6 | 4.2 | 4 | 4-4.5 (1.8 kW)/8-12 | |
4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3-3.5 (2.4 kW) | |
5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2.5-3 (2.4 kW) | |
6 | 1.4 | 1. 5 | 1.8 | 2.7 | 2.5-2.8 (3 kW) | |
8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2-2.3 (3.6 kW) | |
10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1.8-2 (4 kW) | |
12 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1.2 (1.8-2.2 kW) | ||
14 | 0. 65 | 0.8 | 0.9 | 0.9-1 (1.8-2.2 kW) | ||
16 | 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0.7-0.9 (2.2-2.6 kW) | ||
18 | 0.5 | 0.65 | 0.6-0.7 (2.2-2.6 kW) | |||
20 | 0.4 | 0.6 | 0.55-0.65 (2.2-2.6 kW) | |||
22 | 0.55 | 0.5-0.6 (2.2-2.8 kW) | ||||
25 | 0.5 (2.4-3 kW) |
معلمات سمك وسرعة القطع بالليزر الليفي (Raycus/فولاذ كربوني/6000W-15000W)
قدرة الليزر | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) |
1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
3 | 3.5-4.2 (2.4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
4 | 3.3-3.8 (2.4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
5 | 3-3.6 (3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
6 | 2.7-3.2 (3.3 kW) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
8 | 2.2-2.5 (4.2 kW) | 2.3-2.5 (4 kW) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
10 | 2.0-2.3 (5.5 kW) | 2.3 (6 kW) | 2-2.3 (6 kW)/3.5-4.5 | 2-2.3 (6 kW)/5-6.5 | 2-2.3 (6 kW)/7-8 |
12 | 1.9-2.1 (6 kW) | 1.8-2 (7.5 kW) | 1.8-2 (7.5 kW) | 1.8-2 (7.5 kW) | 1.8-2 (7.5 kW)/5-6 |
14 | 1.4-1.7 (6 kW) | 1.6-1.8 (8 kW) | 1.6-1.8 (8.5 kW) | 1.6-1.8 (8.5 kW) | 1.6-1.8 (8.5 kW)/4.5-5.5 |
16 | 1.2-1.4 (6 kW) | 1.4-1.6 (8 kW) | 1.4-1.6 (9.5 kW) | 1.5-1.6 (9.5 kW) | 1.5-1.6 (9.5 kW)/3-3.5 |
18 | 0.8 (6 kW) | 1.2-1.4 (8 kW) | 1.3-1.5 (9.5 kW) | 1.4-1.5 (10 kW) | 1.4-1.5 (10 kW) |
20 | 0.6-0.7 (6 kW) | 1-1.2 (8 kW) | 1.2-1.4 (10 kW) | 1.3-1.4 (12 kW) | 1.3-1.4 (12 kW) |
22 | 0.5-0.6 (6 kW) | 0.6-0.65 (8 kW) | 1.0-1.2 (10 kW) | 1-1.2 (12 kW) | 1.2-1.3 (15 kW) |
25 | 0.4-0.5 (6 kW) | 0.3-0.45 (8 kW) | 0.5-0.65 (10 kW) | 0.8-1 (12 kW) | 1.2-1.3 (15 kW) |
30 | 0.2-0.25 (8 kW) | 0.3-0.35 (10 kW) | 0.7-0.8 (12 kW) | 0.75-0.85 (15 kW) | |
40 | 0.1-0.15 (8 kW) | 0.2 (10 kW) | 0.25-0.3 (12 kW) | 0.3-0.35 (15 kW) | |
50 | 0.2-0.25 (15 kW) | ||||
60 | 0.18-0.2 (15 kW) |
سرعة القطع IPG - فولاذ كربوني
سماكات وسرعات القطع بالليزر الليفي (IPG // 1000W-4000W)
المادة | قدرة الليزر | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ الكربوني (O2/N2/Air) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
22 | 0.6-0.7 |
معلمات سمك وسرعة القطع بالليزر الليفي (Raycus/فولاذ كربوني/6000W-15000W)
قدرة الليزر | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) |
1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
3 | 3.5-4.2 (2.4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
4 | 3.3-3.8 (2.4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
5 | 3-3.6 (3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
6 | 2.7-3.2 (3.3 kW) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
8 | 2.2-2.5 (4.2 kW) | 2.3-2.5 (4 kW) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
10 | 2.0-2.3 (5.5 kW) | 2.3 (6 kW) | 2-2.3 (6 kW)/3.5-4.5 | 2-2.3 (6 kW)/5-6.5 | 2-2.3 (6 kW)/7-8 |
12 | 1.9-2.1 (6 kW) | 1.8-2 (7.5 kW) | 1.8-2 (7.5 kW) | 1.8-2 (7.5 kW) | 1.8-2 (7.5 kW)/5-6 |
14 | 1.4-1.7 (6 kW) | 1.6-1.8 (8 kW) | 1.6-1.8 (8.5 kW) | 1.6-1.8 (8.5 kW) | 1.6-1.8 (8.5 kW)/4.5-5.5 |
16 | 1.2-1.4 (6 kW) | 1.4-1.6 (8 kW) | 1.4-1.6 (9.5 kW) | 1.5-1.6 (9.5 kW) | 1.5-1.6 (9.5 kW)/3-3.5 |
18 | 0.8 (6 kW) | 1.2-1.4 (8 kW) | 1.3-1.5 (9.5 kW) | 1.4-1.5 (10 kW) | 1.4-1.5 (10 kW) |
20 | 0.6-0.7 (6 kW) | 1-1.2 (8 kW) | 1.2-1.4 (10 kW) | 1.3-1.4 (12 kW) | 1.3-1.4 (12 kW) |
22 | 0.5-0.6 (6 kW) | 0.6-0.65 (8 kW) | 1.0-1.2 (10 kW) | 1-1.2 (12 kW) | 1.2-1.3 (15 kW) |
25 | 0.4-0.5 (6 kW) | 0.3-0.45 (8 kW) | 0.5-0.65 (10 kW) | 0.8-1 (12 kW) | 1.2-1.3 (15 kW) |
30 | 0.2-0.25 (8 kW) | 0.3-0.35 (10 kW) | 0.7-0.8 (12 kW) | 0.75-0.85 (15 kW) | |
40 | 0.1-0.15 (8 kW) | 0.2 (10 kW) | 0.25-0.3 (12 kW) | 0.3-0.35 (15 kW) | |
50 | 0.2-0.25 (15 kW) | ||||
60 | 0.18-0.2 (15 kW) |
سرعة القطع IPG - الفولاذ الكربوني
سماكات وسرعات القطع بالليزر الليفي (IPG // 1000W-4000W)
المادة | قدرة الليزر | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ الكربوني (O2/N2/Air) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
22 | 0.6-0.7 |
معلمات سُمك وسرعة القطع بالليزر الليفي (IPG/الفولاذ الكربوني/6000W-12000W)
المادة | قدرة الليزر | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ الكربوني (O2/N2/Air) | 1 | 10-12/45-60 | 10-12/50-60 | 10-12/50-80 | |
2 | 5-6/26-30 | 5.5-6.8/30-35 | 5.5-6.8/38-43 | ||
3 | 4-4.5/18-20 | 4.2-5.0/20-25 | 4.2-5.0/28-30 | ||
4 | 3.2-3.8/13-15 | 3.7-4.5/15-18 | 3.7-4.5/18-21 | ||
5 | 3-3.5/7-10 | 3.2-3.8/10-12 | 3.2-3.8/13-15 | ||
6 | 2.8-3.2 | 2.8-3.6/8.2-9.2 | 2.8-3.6/10.8-12 | ||
8 | 2.5-2.8 | 2.6-3.0/5.0-5.8 | 2.6-3.0/7.0-7.8 | ||
10 | 2.0-2.5 | 2.1-2.6/3.0-3.5 | 2.1-2.6/3.8-4.6 | 2.2-2.6 | |
12 | 1.8-2.2 | 1.9-2.3 | 1.9-2.3 | 2-2.2 | |
14 | 1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.8-2.2 | |
16 | 0.85-1.5 | 0.85-1.2 | 0.85-1.2 | 1.5-2 | |
20 | 0.75-1.0 | 0.75-1.1 | 0.75-1.1 | 1.2-1.7 | |
22 | 0.7-0.8 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | |
25 | 0.6-0.7 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | |
30 | 0.4-0.5 | ||||
35 | 0.35-0.45 | ||||
40 | 0.3-0.4 |
كما هو موضح في المخطط، يمكننا رؤية معايير السُمك والسرعة لآلات القطع بالليزر الليفي بقدرات 1000 واط، 1500 واط، 2000 واط، 3000 واط، 4000 واط، 6000 واط، 8000 واط، 10000 واط، 12000 واط، و15000 واط.
على سبيل المثال، يمكن لآلة القطع بالليزر الليفي Raycus بقدرة 1000 واط قطع الفولاذ الكربوني بسُمك 3 مم وبسرعة قطع قصوى تبلغ 3 أمتار في الدقيقة.
يمكن لآلة القطع بالليزر الليفي بقدرة 1500 واط قطع الفولاذ الكربوني بسُمك 3 مم وبسرعة قطع قصوى تبلغ 3.6 أمتار في الدقيقة.
باستخدام مخطط IPG أعلاه، يمكننا مقارنة معايير آلات القطع بالليزر المختلفة عند قطع المادة نفسها. على سبيل المثال:
يمكن لآلة القطع بالليزر بقدرة 1000 واط قطع الفولاذ الكربوني بسُمك 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 3.3 أمتار في الدقيقة.
يمكن لآلة القطع بالليزر بقدرة 1500 واط قطع الفولاذ الكربوني بسُمك 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 3.9 أمتار في الدقيقة.
سرعة القطع Raycus - الفولاذ المقاوم للصدأ
معايير سُمك وسرعة القطع بالليزر الليفي (Raycus/الفولاذ المقاوم للصدأ/1000 واط-4000 واط)
المادة | قدرة الليزر | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ المقاوم للصدأ (N2) | 1 | 13 | 20 | 28 | 28-35 | 30-40 |
2 | 6 | 7 | 10 | 18-24 | 15-20 | |
3 | 3 | 4.5 | 5 | 7-10 | 10-12 | |
4 | 1 | 3 | 3 | 5-6.5 | 6-7 | |
5 | 0.6 | 1.5 | 2 | 3-3.6 | 4-4.5 | |
6 | 0.8 | 1.5 | 2-2.7 | 3-3.5 | ||
8 | 0.6 | 1-1.2 | 1.5-1.8 | |||
10 | 0.5-0.6 | 1-1.2 | ||||
12 | 0.8 |
معايير سُمك وسرعة القطع بالليزر الليفي (Raycus/الفولاذ المقاوم للصدأ/6000 واط-15000 واط)
المادة | قدرة الليزر | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ المقاوم للصدأ (N2) | 1 | 30-45 | 40-50 | 45-50 | 50-60 | 50-60 |
2 | 25-30 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-50 | |
3 | 15-18 | 20-24 | 25-30 | 30-35 | 35-38 | |
4 | 10-12 | 12-15 | 18-20 | 23-27 | 25-29 | |
5 | 7-8 | 9-10 | 12-15 | 15-18 | 18-22 | |
6 | 4.5-5 | 7-8 | 8-9 | 13-15 | 15-18 | |
8 | 3.5-3.8 | 4-5 | 5-6 | 8-10 | 10-12 | |
10 | 1.5-2 | 3-3.5 | 3.5-4 | 6.5-7.5 | 8-9 | |
12 | 1-1.2 | 2-2.5 | 2.5-3 | 5-5.5 | 6-7 | |
16 | 0.5-0.6 | 1-1.5 | 1.6-2 | 2-2.3 | 2.9-3.1 | |
20 | 0.2-0.35 | 0.6-0.8 | 1-1.2 | 1.2-1.4 | 1.9-2.1 | |
22 | 0.4-0.6 | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1.5-1.7 | ||
25 | 0.3-0.4 | 0.5-0.6 | 0.7-0.9 | 1.2-1.4 | ||
30 | 0.15-0.2 | 0.25 | 0.25-0.3 | 0.8-1 | ||
35 | 0.15 | 0.2-0.25 | 0.6-0.8 | |||
40 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | ||||
45 | 0.2-0.4 |
سرعة القطع IPG - الفولاذ المقاوم للصدأ
معلمات سمك وسرعة القطع بالليزر الليفي (IPG/الفولاذ المقاوم للصدأ/1000W-4000W)
المادة | قدرة الليزر | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ المقاوم للصدأ (N2) | 1 | 12-15 | 16-20 | 20-28 | 30-40 | 40-55 |
2 | 4.5-5.5 | 5.5-7.0 | 7-11 | 15-18 | 20-25 | |
3 | 1.5-2 | 2.0-2.8 | 4.5-6.5 | 8-10 | 12-15 | |
4 | 1-1.3 | 1.5-1.9 | 2.8-3.2 | 5.4-6 | 7-9 | |
5 | 0.6-0.8 | 0.8-1.2 | 1.5-2 | 2.8-3.5 | 4-5.5 | |
6 | 0.6-0.8 | 1-1.3 | 1.8-2.6 | 2.5-4 | ||
8 | 0.6-0.8 | 1.0-1.3 | 1.8-2.5 | |||
10 | 0.6-0.8 | 1.0-1.6 | ||||
12 | 0.5-0.7 | 0.8-1.2 | ||||
16 | 0.25-0.35 |
معلمات سمك وسرعة القطع بالليزر الليفي (IPG/الفولاذ المقاوم للصدأ/6000W-12000W)
المادة | قدرة الليزر | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
السماكة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
(مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
الفولاذ المقاوم للصدأ (N2) | 1 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 70-80 |
2 | 30-35 | 36-40 | 39-42 | 42-50 | |
3 | 19-21 | 21-24 | 25-30 | 33-40 | |
4 | 12-15 | 15-17 | 20-22 | 25-28 | |
5 | 8.5-10 | 10-12.5 | 14-16 | 17-20 | |
6 | 5.0-5.8 | 7.5-8.5 | 11-13 | 13-16 | |
8 | 2.8-3.5 | 4.8-5.8 | 7.8-8.8 | 8-10 | |
10 | 1.8-2.5 | 3.2-3.8 | 5.6-7 | 6-8 | |
12 | 1.2-1.5 | 2.2-2.9 | 3.5-3.9 | 4.5-5.4 | |
16 | 1.0-1.2 | 1.5-2.0 | 1.8-2.6 | 2.2-2.5 | |
20 | 0.6-0.8 | 0.95-1.1 | 1.5-1.9 | 1.4-6 | |
22 | 0.3-0.4 | 0.7-0.85 | 1.1-1.4 | 0.9-4 | |
25 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | 0.45-0.65 | 0.7-1 | |
30 | 0.3-0.4 | 0.4-0.5 | 0.3-0.5 | ||
35 | 0.25-0.35 | ||||
40 | 0.2-0.25 |
الآن، لنلقِ نظرة أقرب على معايير قطع الفولاذ المقاوم للصدأ.
باستخدام ماكينة قطع ألياف ليزر بقدرة 1000 واط، يمكنك قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 3 أمتار في الدقيقة.
باستخدام ماكينة قطع ألياف ليزر بقدرة 1500 واط، يمكنك قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 4.5 أمتار في الدقيقة.
بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 5 مم، يمكن لماكينة قطع ألياف ليزر بقدرة 1000 واط تحقيق سرعة قطع قصوى تبلغ 0.6 متر في الدقيقة، بينما يمكن لماكينة القطع بالليزر بقدرة 1500 واط تحقيق سرعة قطع قصوى تبلغ 1.5 متر في الدقيقة.
من خلال مقارنة هذه المعايير، يتضح أنه عند استخدام نفس نوع المادة ونفس السماكة، فإن القدرة الأعلى تتيح سرعات قطع أسرع.
تأثير سرعة القطع بالليزر على جودة القطع
1. عندما تكون سرعة القطع عالية جدًا، فإن الغاز المتوافق محوريًا مع الشعاع لا يستطيع إزالة نواتج القطع بالكامل. فتتراكم المادة المنصهرة على الجانبين وتتبرد عند الحافة السفلية، مكوّنةً خبثًا يصعب تنظيفه. كما أن القطع السريع جدًا قد يؤدي إلى عدم اكتمال قطع المادة، مع بقاء طبقة التصاق بسمكٍ معين في الأسفل، تكون عادةً صغيرة جدًا وتحتاج إلى الطرق اليدوي لإزالتها.
2. عندما تكون سرعة القطع مناسبة، تتحسن جودة القطع، مع شقوق قطع صغيرة وناعمة، وسطح قطع أملس وخالٍ من الزوائد، ودون أي تشوه عام في قطعة العمل، مما يتيح استخدامها مباشرة دون أي معالجة.
عندما تكون سرعة القطع بطيئة جدًا، يبقى شعاع الليزر عالي الطاقة في كل منطقة مدةً أطول من اللازم، مما يؤدي إلى تأثير حراري كبير. وقد يسبب ذلك انصهارًا مفرطًا على الجانب المقابل للقطع، وانصهارًا زائدًا فوق القطع، ووجود خبث أسفل القطع، مما ينتج عنه جودة قطع ضعيفة.
الخلاصة
تؤثر سرعة القطع بالليزر في كلٍّ من الكفاءة والجودة. لذلك ينبغي على المصنّعين فهم العوامل التي تؤثر في سرعة القطع بالليزر. إن فهم سرعة القطع بالليزر يمكن أن يحسن سرعة عملية القطع بالليزر ودقتها وكفاءتها، وبالتالي يزيد الطاقة الإنتاجية والقدرة التنافسية.
