العوامل المؤثرة على سرعة وكفاءة القطع بالليزر
في صناعة تشكيل الصفائح المعدنية الحديثة، توفر تقنية الليزر دقة غير مسبوقة وسرعة قطع عالية عند تشكيل مجموعة واسعة من المواد. ومع استمرار القطاع في اعتماد تنوع تقنية قطع الليزر، أصبح تحسين السرعة والكفاءة أمرًا متزايد الأهمية. من المادة الخام إلى المنتج النهائي، يشمل عملية قطع الليزر تفاعلًا معقدًا للعديد من العوامل. إن الفهم الكامل للعوامل الرئيسية التي تؤثر على سرعة وكفاءة قطع الليزر أمر بالغ الأهمية، بدءًا من الخصائص الجوهرية للمادة وصولاً إلى الإعدادات المعقدة لآلة القطع.
في هذه المقالة، نستعرض بشكل شامل العوامل الرئيسية التي تؤثر على سرعة وكفاءة قطع الليزر، ونوضح التعقيدات المتعلقة بخصائص المواد، ومعايير الليزر، وظروف القطع، وتكوين الجهاز، والاعتبارات التصميمية. ويُمكّن هذا الاستعراض المستخدمين من اكتساب رؤى قيّمة، مما يمكنهم من استغلال إمكانات تقنية قطع الليزر بالكامل ودفع عجلة الابتكار في عمليات تصنيع المعادن.
سرعة وكفاءة قطع الليزر
تُعد سرعة القطع لآلة قطع الليزر مصدر قلق للعديد من شركات المعالجة لأنها تحدد كفاءة الإنتاج. وبعبارة أخرى، كلما زادت السرعة، ارتفع الإخراج الكلي. ويُعد قطع الليزر تقنية تصنيع معقدة تعتمد على توازن دقيق بين عوامل متعددة لتحقيق السرعة والكفاءة المثلى. فخصائص المادة، مثل التركيب والسمك وحالة السطح، تؤثر جميعها على معايير القطع. كما تحدد معايير الليزر، بما في ذلك كثافة القدرة وجودة الشعاع والطول البؤري، دقة وفعالية عملية القطع. ويؤدي اختيار ظروف القطع، مثل السرعة والغاز المساعد، دورًا حاسمًا في تحسين كفاءة القطع. وتساهم العوامل المتعلقة بالآلة، مثل تكوين النظام والصيانة، بشكل كبير في الأداء العام. علاوةً على ذلك، فإن الاعتبارات التصميمية مثل التعقيد الهندسي وتحسين التجميع (Nesting) تؤثر أيضًا على سرعة وكفاءة القطع. ومن خلال الفهم الكامل والتحسين لهذه العوامل، يمكن للمصنّعين تحسين سرعة ودقة وكفاءة عملية قطع الليزر، وبالتالي تعزيز الإنتاجية والقدرة التنافسية.
العوامل الرئيسية المؤثرة في سرعة القطع بالليزر
دفعت تقنية القطع المتقدمة التطور السريع لصناعة قطع الليزر، مما حسّن بشكل كبير من جودة وثبات آلات قطع الليزر. أثناء عملية المعالجة، تتأثر سرعة قطع الليزر بعوامل مثل معلمات العملية، ونوعية المادة، ونقاء الغاز، ونوعية الشعاع. ويُظهر البحث المتعمق في تعقيد هذه العملية الاعتبارات الشاملة التي يجب على المستخدمين معالجتها بعناية. هنا، نستعرض العوامل الرئيسية التي تؤثر بشكل كبير على سرعة وكفاءة قطع الليزر.
معلمات الليزر
كثافة القدرة: تتحدد كثافة قدرة الليزر بالقدرة الناتجة عن شعاع الليزر المركّز على مساحة معينة، وهي ما تؤثر مباشرةً على سرعة وكفاءة القطع. تسمح كثافة القدرة الأعلى بسرعات قطع أسرع، لكنها تتطلب معايرة دقيقة لتجنب إتلاف المادة.
جودة الشعاع: تؤثر جودة شعاع الليزر، بما في ذلك عوامل مثل الانحراف والنمط وطول الموجة، على دقة وكفاءة القص. ويضمن الشعاع عالي الجودة توزيعًا موحدًا للطاقة، مما يؤدي إلى قطع أنظف وكفاءة أكبر.
البعد البؤري: يحدد البعد البؤري لعدسة الليزر حجم وبُعد بقعة الشعاع. ويضمن اختيار البؤرة الأمثل توصيل الطاقة بدقة إلى سطح القطع، مما يزيد من الكفاءة دون التأثير على الجودة.
خصائص المادة
نوع المادة: يلعب نوع المادة المراد قصها دورًا كبيرًا في تحديد سرعة وكفاءة قص الليزر. فالمواد اللينة يمكن قصها بسهولة نسبية وبسرعة، بينما تتطلب المواد الصلبة أوقات معالجة أطول. ولدى المعادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، والألومنيوم، والفولاذ الكربوني، توصيليات حرارية ودرجات انصهار وانعكاسات مختلفة، وكلها تؤثر على استجابتها لقطع الليزر. على سبيل المثال، يكون قص الفولاذ أبطأ بكثير من قص الألومنيوم.
السمك: يؤثر سمك المادة بشكل مباشر على سرعة القطع والكفاءة. تتطلب المواد السميكة طاقة ووقتًا أكثر للقطع مقارنة بالمواد الرقيقة. لتحقيق نتائج مثلى عند سماكات مختلفة، يجب تعديل قوة الليزر، والطول البؤري، وسرعة القطع.
حالة السطح: يمكن أن تؤثر التشوهات السطحية (مثل الصدأ أو الأكسدة أو الطلاءات) على جودة وسرعة قطع الليزر. من أجل قطع فعال، قد يكون من الضروري إعداد سطح المادة عن طريق التنظيف أو المعالجة السطحية.
عوامل ماكينة قطع الليزر
تكوين نظام الليزر: يمكن أن يؤثر تصميم ووظائف ماكينة قطع الليزر، بما في ذلك نظام توصيل الشعاع، والتحكم في الحركة، والميزات الآلية، على سرعة وكفاءة القطع. وقد أسهم التقدم في تقنيات الليزر الحديثة في زيادة سرعة المعالجة والدقة.
الصيانة والمعايرة: تساعد الصيانة الدورية ومعايرة ومحاذاة معدات القطع بالليزر في ضمان أداء مستقر وتمديد عمر الماكينة. يمكن أن يؤدي إهمال الصيانة إلى تقليل كفاءة القطع، وزيادة التوقف عن العمل، وإلى إصلاحات مكلفة.
ظروف القص
سرعة القطع: السرعة التي يتحرك بها شعاع الليزر عبر سطح المادة تؤثر تأثيرًا كبيرًا على كفاءة القطع. إن إيجاد التوازن الصحيح بين سرعة القطع والطاقة يساعد في تحقيق النتائج المرغوبة وتقليل وقت المعالجة.
اختيار غاز المساعدة: تساعد غازات المساعدة مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الهواء المضغوط في إزالة المواد والتبريد أثناء عملية قطع الليزر. ويعتمد اختيار غاز المساعدة على نوع المادة وسمكها وجودة الحافة المطلوبة. كلما زاد ضغط غاز المساعدة، وزادت نقاوة الغاز، قل التصاق الشوائب بالمادة، وكانت حافة القطع أكثر نعومة. بشكل عام، يُعد الأكسجين أسرع في القطع، في حين أن النيتروجين يُعطي جودة أفضل ويكون أقل تكلفة. وتقدم الغازات المختلفة مستويات متفاوتة من الكفاءة والنقاء في القطع.
تصميم الفوهة ومحاذاة الفوهة: يساعد التصميم السليم للفوهة ومحاذاة الفوهة على توجيه تدفق الغاز الثانوي والحفاظ على مسافة مثلى بين الفوهة والمادة. ويمكن أن يؤدي سوء المحاذاة أو تآكل الفوهة إلى تقليل كفاءة وجودة القطع.
ظروف القص
سرعة القطع: السرعة التي يتحرك بها شعاع الليزر عبر سطح المادة تؤثر تأثيرًا كبيرًا على كفاءة القطع. إن إيجاد التوازن الصحيح بين سرعة القطع والطاقة يساعد في تحقيق النتائج المرغوبة وتقليل وقت المعالجة.
اختيار غاز المساعدة: تساعد غازات المساعدة مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الهواء المضغوط في إزالة المواد والتبريد أثناء عملية قطع الليزر. ويعتمد اختيار غاز المساعدة على نوع المادة وسمكها وجودة الحافة المطلوبة. فكلما زاد ضغط غاز المساعدة وزادت نقاوة الغاز، قلّت الشوائب التي تلتصق بالمادة وأنتجت حافة قطع أكثر نعومة. بشكل عام، يُعد الأكسجين أسرع في القطع، في حين أن النيتروجين يُعطي جودة قطع أفضل ويكون أقل تكلفة. وتقدم الغازات المختلفة مستويات متفاوتة من الكفاءة والنظافة في القطع.
تصميم الفوهة ومحاذاة الفوهة: يساعد التصميم السليم للفوهة ومحاذاة الفوهة في توجيه تدفق الغاز الثانوي والحفاظ على مسافة مثلى بين الفوهة والمادة. ويمكن أن تؤدي المحاذاة غير الصحيحة أو تآكل الفوهة إلى تقليل كفاءة وجودة القطع.
عوامل البيئة
درجة الحرارة والرطوبة: يمكن أن تؤثر درجة الحرارة المحيطة ومستويات الرطوبة على أداء قطع الليزر. قد تؤدي الظروف القصوى من درجات الحرارة أو الرطوبة العالية إلى تشوه المواد أو التدخل في انتقال شعاع الليزر، مما يؤثر على سرعة وجودة القطع.
نوعية الهواء: يمكن أن تتسبب الملوثات العالقة في الهواء، مثل الغبار أو الجسيمات، في التدخل في عمليات قطع الليزر. يساعد الحفاظ على هواء نظيف في بيئة القطع على منع انسداد الفوهة ويضمن كفاءة قطع متسقة.
اعتبارات التصميم
التعقيد الهندسي: قد تتطلب التصاميم المعقدة التي تحتوي على زوايا حادة أو ميزات صغيرة أو تسامحات ضيقة سرعات قطع أقل للحفاظ على الدقة وجودة الحافة. يمكن لبرامج CAD المتقدمة تحسين مسارات القطع للهندسات المعقدة، مما يحسن الكفاءة الشاملة.
تحسين التباديل: من خلال الاستفادة الفعالة من المواد باستخدام برامج تحسين التباديل، يمكنك تقليل هدر المواد، وتقليل وقت القطع، وتحسين الكفاءة العامة للعملية في النهاية. تقوم خوارزميات التباديل بترتيب الأجزاء بطريقة أكثر كفاءة من حيث المساحة، مما يزيد من استغلال المادة إلى أقصى حد.
متطلبات تشطيب الحواف: تؤثر متطلبات جودة الحافة (سواء كانت ناعمة أو خشنة أو خالية من الشوائب) على معايير وسرعات القطع. قد تكون هناك حاجة إلى تعديلات لتلبية معايير التشطيب السطحي المحددة لضمان أن المنتج النهائي يستوفي معايير الجودة.
في العملية المعقدة للقطع بالليزر، يجب على الشركات المصنعة أن تنظر بعناية وتوازن بين هذه العوامل لتحقيق الإمكانات الكاملة لهذه التكنولوجيا المتقدمة. يمكن للفهم الدقيق للتفاعلات الخاصة بالمواد، وديناميكية الليزر، وظروف القطع، وتكوين الجهاز، والتأثيرات البيئية، وتعقيد التصميم أن يساعد في تحقيق سرعة وكفاءة قص قصوى بالليزر في التصنيع الحديث.
كيفية زيادة سرعة القص بالليزر
1. اختر المادة المناسبة
يمكن أن يؤدي اختيار مواد يسهل قطعها إلى تحسين كفاءة القطع.
2. ضبط قوة الليزر بشكل صحيح
يؤثر ضبط قوة الليزر بشكل كبير على سرعة قطع الليزر. لذلك، من المهم ضبط قوة الليزر بشكل مناسب حسب نوع المواد وسمكها لزيادة سرعة القطع.
3. استخدم ليزرًا عالي الجودة
تؤثر جودة الليزر أيضًا بشكل كبير على سرعة قطع الليزر. ويمكن أن يؤدي استخدام ليزر عالي الجودة إلى تحسين كفاءة القطع وتقليل وقت القطع.
4. صِلّح المعدات بانتظام
إن الصيانة الدورية والخدمة المنتظمة لجهاز قطع الليزر للحفاظ عليه في حالة عمل مثالية ستساعد على تحسين سرعة وكفاءة القطع.
العلاقة بين قوة الليزر، وحالة المادة، وسرعة قطع الليزر
في السابق، ناقشنا العوامل التي تؤثر على سرعة القطع بالليزر، بما في ذلك خصائص المادة وقوة مصدر الليزر. أدناه، نستخدم مخططًا لتوضيح أقصى سمك قطع والسرعة المقابلة له لأنابيب الألياف الليزرية من Raycus بقدرة 1000 واط إلى 15000 واط وأنابيب IPG بقدرة 1000 واط إلى 12000 واط.
سرعة قطع Raycus - الصلب الكربوني
معلمات سمك قطع الألياف الليزرية والسرعة (Raycus/الصلب الكربوني/1000 واط - 4000 واط)
| المادة | ليزر باور | 1000 واط | 1500 واط | 2000 واط | 3000 واط | 4000W |
| السمك | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
| (مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
| الصلب الكربوني (O2/N2/هواء) | 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 كيلوواط)/8-12 | |
| 4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3-3.5(2.4 كيلوواط) | |
| 5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2.5-3(2.4 كيلوواط) | |
| 6 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.7 | 2.5-2.8(3 كيلوواط) | |
| 8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2-2.3(3.6 كيلوواط) | |
| 10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1.8-2(4 كيلوواط) | |
| 12 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1.2(1.8-2.2 كيلوواط) | ||
| 14 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0.9-1(1.8-2.2 كيلوواط) | ||
| 16 | 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0.7-0.9(2.2-2.6 كيلوواط) | ||
| 18 | 0.5 | 0.65 | 0.6-0.7(2.2-2.6 كيلوواط) | |||
| 20 | 0.4 | 0.6 | 0.55-0.65(2.2-2.6 كيلوواط) | |||
| 22 | 0.55 | 0.5-0.6(2.2-2.8 كيلوواط) | ||||
| 25 | 0.5(2.4-3 كيلوواط) |
معلمات سمك وسرعة قطع الألياف الليزرية (رايسوس/فولاذ كربوني/6000 واط - 15000 واط)
| ليزر باور | 6000 واط | 8000W | 10000 واط | 12000W | 15000 واط |
| السمك | 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 كيلوواط) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3.3-3.8(2.4 كيلو واط) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3.6(3 كيلو واط) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2.7-3.2(3.3 كيلو واط) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2.2-2.5(4.2 كيلو واط) | 2.3-2.5(4 كيلو واط) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2.0-2.3(5.5 كيلو واط) | 2.3(6 كيلو واط) | 2-2.3(6 كيلو واط)/3.5-4.5 | 2-2.3(6 كيلو واط)/5-6.5 | 2-2.3(6 كيلو واط)/7-8 |
| 12 | 1.9-2.1(6 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط)/5-6 |
| 14 | 1.4-1.7(6 كيلوواط) | 1.6-1.8(8 كيلوواط) | 1.6-1.8(8.5 كيلوواط) | 1.6-1.8(8.5 كيلوواط) | 1.6-1.8(8.5 كيلوواط)/4.5-5.5 |
| 16 | 1.2-1.4(6 كيلوواط) | 1.4-1.6(8 كيلوواط) | 1.4-1.6(9.5 كيلوواط) | 1.5-1.6(9.5 كيلوواط) | 1.5-1.6(9.5 كيلوواط)/3-3.5 |
| 18 | 0.8(6 كيلوواط) | 1.2-1.4(8 كيلوواط) | 1.3-1.5(9.5 كيلوواط) | 1.4-1.5(10 كيلوواط) | 1.4-1.5(10 كيلوواط) |
| 20 | 0.6-0.7(6 كيلوواط) | 1-1.2(8 كيلوواط) | 1.2-1.4(10 كيلوواط) | 1.3-1.4(12 كيلوواط) | 1.3-1.4(12 كيلوواط) |
| 22 | 0.5-0.6(6 كيلو واط) | 0.6-0.65(8 كيلو واط) | 1.0-1.2(10 كيلو واط) | 1-1.2(12 كيلو واط) | 1.2-1.3(15 كيلو واط) |
| 25 | 0.4-0.5(6 كيلو واط) | 0.3-0.45(8 كيلو واط) | 0.5-0.65(10 كيلو واط) | 0.8-1(12 كيلو واط) | 1.2-1.3(15 كيلو واط) |
| 30 | 0.2-0.25(8 كيلو واط) | 0.3-0.35 (10 كيلوواط) | 0.7-0.8 (12 كيلوواط) | 0.75-0.85 (15 كيلوواط) | |
| 40 | 0.1-0.15 (8 كيلوواط) | 0.2 (10 كيلوواط) | 0.25-0.3 (12 كيلوواط) | 0.3-0.35 (15 كيلوواط) | |
| 50 | 0.2-0.25 (15 كيلوواط) | ||||
| 60 | 0.18-0.2 (15 كيلوواط) |
سرعة قطع IPG - الصلب الكربوني
معلمات سماكة القطع وسرعة الليزر بالألياف (IPG // 1000 واط - 4000 واط)
| المادة | ليزر باور | 1000 واط | 1500 واط | 2000W | 3000 واط | 4000W |
| السمك | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
| (مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
| الصلب الكربوني (O2/N2/هواء) | 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 قطع الألياف الليزرية (رايسوس/فولاذ كربوني/6000 واط - 15000 واط)
| ليزر باور | 6000 واط | 8000W | 10000 واط | 12000W | 15000 واط |
| السمك | 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 كيلوواط) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3.3-3.8(2.4 كيلو واط) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3.6(3 كيلو واط) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2.7-3.2(3.3 كيلو واط) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2.2-2.5(4.2 كيلو واط) | 2.3-2.5(4 كيلو واط) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2.0-2.3(5.5 كيلو واط) | 2.3(6 كيلو واط) | 2-2.3(6 كيلو واط)/3.5-4.5 | 2-2.3(6 كيلو واط)/5-6.5 | 2-2.3(6 كيلو واط)/7-8 |
| 12 | 1.9-2.1(6 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط) | 1.8-2(7.5 كيلوواط)/5-6 |
| 14 | 1.4-1.7(6 كيلوواط) | 1.6-1.8(8 كيلوواط) | 1.6-1.8(8.5 كيلوواط) | 1.6-1.8(8.5 كيلوواط) | 1.6-1.8(8.5 كيلوواط)/4.5-5.5 |
| 16 | 1.2-1.4(6 كيلوواط) | 1.4-1.6(8 كيلوواط) | 1.4-1.6(9.5 كيلوواط) | 1.5-1.6(9.5 كيلوواط) | 1.5-1.6(9.5 كيلوواط)/3-3.5 |
| 18 | 0.8(6 كيلوواط) | 1.2-1.4(8 كيلوواط) | 1.3-1.5(9.5 كيلوواط) | 1.4-1.5(10 كيلوواط) | 1.4-1.5(10 كيلوواط) |
| 20 | 0.6-0.7(6 كيلوواط) | 1-1.2(8 كيلوواط) | 1.2-1.4(10 كيلوواط) | 1.3-1.4(12 كيلوواط) | 1.3-1.4(12 كيلوواط) |
| 22 | 0.5-0.6(6 كيلو واط) | 0.6-0.65(8 كيلو واط) | 1.0-1.2(10 كيلو واط) | 1-1.2(12 كيلو واط) | 1.2-1.3(15 كيلو واط) |
| 25 | 0.4-0.5(6 كيلو واط) | 0.3-0.45(8 كيلو واط) | 0.5-0.65(10 كيلو واط) | 0.8-1(12 كيلو واط) | 1.2-1.3(15 كيلو واط) |
| 30 | 0.2-0.25(8 كيلو واط) | 0.3-0.35 (10 كيلوواط) | 0.7-0.8 (12 كيلوواط) | 0.75-0.85 (15 كيلوواط) | |
| 40 | 0.1-0.15 (8 كيلوواط) | 0.2 (10 كيلوواط) | 0.25-0.3 (12 كيلوواط) | 0.3-0.35 (15 كيلوواط) | |
| 50 | 0.2-0.25 (15 كيلوواط) | ||||
| 60 | 0.18-0.2 (15 كيلوواط) |
سرعة قطع IPG - الفولاذ الكربوني
معلمات سماكة القطع وسرعة الليزر بالألياف (IPG // 1000 واط - 4000 واط)
| المادة | ليزر باور | 1000 واط | 1500 واط | 2000W | 3000 واط | 4000W |
| السمك | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
| (مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
| الصلب الكربوني (O2/N2/هواء) | 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 سماكة القطع وسرعة الليزر بالألياف (IPG/الفولاذ الكربوني/6000 واط - 12000 واط)
| المادة | ليزر باور | 6000 واط | 8000W | 10000 واط | 12000W |
| السمك | السرعة | السرعة | السرعة | السرعة | |
| (مم) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | (م/دقيقة) | |
| الصلب الكربوني (O2/N2/هواء) | 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 معلمات السماكة والسرعة لأجهزة قطع الليزر بالألياف بقدرة 1000 واط، 1500 واط، 2000 واط، 3000 واط، 4000 واط، 6000 واط، 8000 واط، 10000 واط، 12000 واط، و15000 واط.
على سبيل المثال، يمكن لجهاز قطع الليزر بالألياف من Raycus بقدرة 1000 واط أن يقطع الفولاذ الكربوني بسماكة 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 3 أمتار في الدقيقة.
يمكن لجهاز قطع الليزر بالألياف بقدرة 1500 واط أن يقطع الفولاذ الكربوني بسماكة 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 3.6 متر في الدقيقة.
باستخدام مخطط IPG أعلاه، يمكننا مقارنة معلمات أجهزة القطع بالليزر المختلفة عند قطع نفس المادة. على سبيل المثال:
يمكن لجهاز قطع الليزر بقدرة 1000 واط أن يقطع الفولاذ الكربوني بسماكة 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 3.3 متر في الدقيقة.
يمكن لجهاز قطع الليزر بقدرة 1500 واط أن يقطع الفولاذ الكربوني بسماكة 3 مم بسرعة قصوى تبلغ 3.9 متر في الدقيقة.
سرعة قطع رايكوس - الفولاذ المقاوم للصدأ
معلمات سماكة وسرعة القطع بالليزر الليفي (Raycus/الفولاذ المقاوم للصدأ/1000 واط - 4000 واط)
| المادة | ليزر باور | 1000 واط | 1500 واط | 2000W | 3000 واط | 4000W |
| السمك | 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 |
معلمات سماكة وسرعة القطع بالليزر الليفي (Raycus/الفولاذ المقاوم للصدأ/6000 واط - 15000 واط)
| المادة | ليزر باور | 6000 واط | 8000W | 10000 واط | 12000W | 15000 واط |
| السمك | 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 قطع IPG - الفولاذ المقاوم للصدأ
معلمات سماكة وسرعة القطع بالليزر الليفي (IPG/الفولاذ المقاوم للصدأ/1000 واط - 4000 واط)
| المادة | ليزر باور | 1000 واط | 1500 واط | 2000W | 3000 واط | 4000W |
| السمك | 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 سماكة وسرعة القطع بالليزر الليفي (IPG/الفولاذ المقاوم للصدأ/6000 واط - 12000 واط)
| المادة | ليزر باور | 6000 واط | 8000W | 10000 واط | 12000W |
| السمك | 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، دعونا نلقي نظرة أقرب على معلمات قطع الفولاذ المقاوم للصدأ.
باستخدام آلة قطع ليزر ليفي بقدرة 1000 واط، يمكنك قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 3 مم وبسرعة قصوى تبلغ 3 أمتار في الدقيقة.
باستخدام آلة قطع ليزر ليفي بقدرة 1500 واط، يمكنك قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 3 مم وبسرعة قصوى تبلغ 4.5 أمتار في الدقيقة.
بالنسبة للصلب المقاوم للصدأ بسماكة 5 مم، يمكن لآلة قطع الليزر بالألياف ذات القدرة 1000 واط تحقيق سرعة قص قصوى تبلغ 0.6 متر في الدقيقة، في حين يمكن لآلة قطع الليزر ذات القدرة 1500 واط تحقيق سرعة قص قصوى تبلغ 1.5 متر في الدقيقة.
من خلال مقارنة هذه المعايير، يتضح أنه عند استخدام نفس نوع المادة والسماكة، فإن القدرة الأعلى تسمح بسرعات قص أسرع.
تأثير سرعة قطع الليزر على جودة القص
1. عندما تكون سرعة القص عالية جدًا، لا يمكن للغاز المتزامن مع الشعاع إزالة نفايات القص بالكامل. تتراكم المواد المنصهرة على الجانبين وتتصلب عند الحافة السفلية، مشكلة رواسب يصعب تنظيفها. كما يمكن أن يؤدي القص السريع جدًا إلى عدم اكتمال قطع المادة، مع وجود سمك معين من المادة العالقة في الأسفل، عادة ما يكون صغيرًا جدًا، ويحتاج إلى ضرب يدوي لإزالته.
عندما تكون سرعة القطع مناسبة، تتحسن جودة القطع مع شقوق صغيرة وناعمة، وسطح قطع أملس خالٍ من الشوائب، ولا تشوه عام في قطعة العمل، مما يسمح باستخدامها دون الحاجة إلى أي معالجة.
عندما تكون سرعة القطع بطيئة للغاية، يظل شعاع الليزر عالي الطاقة في كل منطقة لفترة طويلة جدًا، مما يؤدي إلى تأثير حراري كبير. ويمكن أن يتسبب ذلك في انصهار مفرط على الجانب المقابل للقطع، وانصهار زائد فوق مكان القطع، ووجود بقايا تحت القطع، ما يؤدي إلى جودة قطع رديئة.
الاستنتاج
تؤثر سرعة قطع الليزر على الكفاءة وجودة العمل. ولذلك، ينبغي على الشركات المصنعة فهم العوامل التي تؤثر في سرعة قطع الليزر. ويمكن أن يؤدي فهم سرعة قطع الليزر إلى تحسين سرعة ودقة وكفاءة عملية قطع الليزر، وبالتالي زيادة السعة الإنتاجية والقدرة التنافسية.
