גורמים המשפיעים על מהירות ויעילות חיתוך לייזר
בתפזורת מתכת מודרנית, טכנולוגיית הלייזר מציעה דיוק חסר תחרות ומהירות חיתוך בעת עיצוב מגוון רחב של חומרים. ככל שהתעשייה ממשיכה לאמץ את הגמישות של טכנולוגיית חיתוך לייזר, אופטימיזציה של מהירות ויעילות הופכת להיות חשובה באופן גובר. מהחומר הראשוני למוצר הסופי, תהליך חיתוך הלייזר כולל שילוב מורכב של גורמים. הבנה מלאה של הגורמים המרכזיים המשפיעים על מהירות ויעילות חיתוך הלייזר היא קריטית, החל מתכונות החומר המובנות ועד להגדרות המורכבות של מכונת החיתוך.
במאמר זה אנו חוקרים באופן מקיף את הגורמים המרכזיים המשפיעים על מהירות ויעילות חיתוך בקרני לייזר, ומסבירים את מורכבות תכונות החומר, פרמטרי הלייזר, תנאי החיתוך, תצורת המכונה והשקולים העיצוביים. חקירה זו מספקת למשתמשים תובנות יקרות ערך, המאפשרות להם לרתום במלואו את הפוטנציאל של טכנולוגיית חיתוך בלייזר ולשדרג חדשנות בתהליכי עיבוד המתכות.
מהירות ויעילות חיתוך בלייזר
מהירות הקטיעה של מכונת קטעי לייזר היא עניין מרכזי עבור חברות עיבוד רבות, שכן היא קובעת את יעילות הייצור. במילים אחרות, ככל שהמהירות גבוהה יותר, כן הפלט הכולל גדול יותר. קטעי לייזר הוא טכנולוגיית ייצור מורכבת הסתמכת על איזון עדין של גורמים כדי להשיג מהירות ויעילות מיטביים. תכונות החומר, כגון הרכב, עובי ותכונות פני השטח, משפיעות כולן על פרמטרי הקטיעה. פרמטרי הלייזר, הכוללים צפיפות עוצמה, איכות קרן ואורך מוקד, קובעים את הדיוק והיעילות של הקטע. בחירת תנאי הקטיעה, כגון מהירות וגז עזר, ממלאה תפקיד חשוב בשיפור יעילות הקטיעה. גורמי המכונה, כגון תצורת המערכת ושימורה, תורמים בצורה משמעותית לביצועים הכוללים. יתר על כן, שיקולים של עיצוב, כגון עקמומיות גאומטרית ואופטימיזציה של ריכוז חתיכות, משפיעים אף הם על מהירות ויעילות הקטיעה. על ידי הבנה מלאה ואופטימיזציה של הגורמים הללו, יוכלו יצרנים לשפר את המהירות, הדיוק והיעילות בתהליך קטעי הלייזר, ובכך לחזק את תפוקתם ואת התחרותיות שלהם.
הגורמים העיקריים המשפיעים על מהירות חיתוך הלייזר
טכנולוגיית חיתוך מתקדמת דחפה את ההתפתחות המהירה של תעשיית חיתוך הלייזר, ושיפרה בצורה משמעותית את איכות החיתוך והיציבות של מכונות חיתוך לייזר. במהלך התהליך, מהירות חיתוך הלייזר מושפעת מגורמים כגון פרמטרי תהליך, איכות החומר, טוהר הגז ואיכות הקרן. מחקר מעמיק של מורכבות התהליך המשתנה חושף את השיקולים הכוללים שעל המשתמשים להתייחס אליהם בקפידה. כאן אנו חוקרים את הגורמים המרכזיים שמשפיעים בצורה משמעותית על מהירות ויעילות חיתוך הלייזר.
פרמטרי לייזר
צפיפות עוצמה: צפיפות העוצמה של הלייזר נקבעת לפי עוצמת הלייזר המורכזת בשטח נתון, וזה משפיע ישירות על מהירות החיתוך והיעילות. צפיפות עוצמה גבוהה מאפשרת מהירויות חיתוך גבוהות יותר, אך דורשת כיול מדוקדק כדי למנוע נזק לחומר.
איכות הקרן: איכות קרן הלייזר, הכוללת גורמים כגון פיזור, דפוס ואורך גל, משפיעה על דיוק ויעילות החיתוך. קרן באיכות גבוהה מבטיחה הפצה אחידה של אנרגיה, מה שמייצר חיתוכים נקיים ויעילות גדולה יותר.
אורך מוקד: אורך המוקד של עדשת הלייזר קובע את הגודל והעומק של נקודת הקרן. בחירה אופטימלית של המיקוד מבטיחה מסירת אנרגיה מדויקת אל משטח החיתוך, ומקסמת את היעילות מבלי להקריב את האיכות.
מאפייני חומר
סוג החומר: סוג החומר שנחתך ממלא תפקיד חשוב בקביעת המהירות והיעילות של חיתוך הלייזר. חומרים רכים יחסית קל לחתוך באמצעות לייזר וחותכים במהירות יחסית. חומרים קשיחים דורשים זמני עיבוד ארוכים יותר. למתכות כמו פלדת אל חלד, אלומיניום ופלדה פחמנית יש מוליכויות תרמיות, נקודות התכה וריפלקטיביות שונות, שכולן משפיעות על התגובה לחיתוך לייזר. למשל, חיתוך פלדה הוא הרבה יותר איטי מחיתוך אלומיניום.
עובי: עובי החומר משפיע ישירות על מהירות חיתוך ויעילות. חיתוך של חומרים עבים דורש יותר אנרגיה וזמן בהשוואה לחומרים דקים. כדי להשיג תוצאות אופטימליות בעיבוד עיבויים שונים, יש להתאים את עוצמת הלייזר, אורך המוקד ומהירות החיתוך.
מצב השטח: לא מוסטרים שטحيים (כגון חלודה, חמצון או ציפויים) יכולים להשפיע על איכות ומהירות חיתוך הלייזר. לצורך חיתוך יעיל, ייתכן שיהיה צורך להכין את שטח החומר באמצעות ניקוי או טיפול שטחי.
גורמים הקשורים למכונת חיתוך לייזר
תצורת מערכת הלייזר: העיצוב והתפקוד של מכונת חיתוך הלייזר, כולל מערכת העברת הקרניים, בקרת התנועה ותכונות האוטומציה, יכולים להשפיע על מהירות החיתוך והדיוק. התקדמות בטכנולוגיית לייזר מודרנית הגבירה את מהירות העיבוד והדיוק.
תחזוקה וכיול: תחזוקה שוטפת, כיול והצמדה של ציוד חיתוך בלייזר עוזרות להבטיח ביצועים יציבים ומאריכות את חיי המכונה. השמטה מהתחזוקה עלולה להוביל לירידת יעילות החיתוך, עלייה בזמן דاון ותיקונים יקרים.
מצב החציבה
מהירות חיתוך: המהירות שבה קרן الليزر נעה על פני המשטח משפיעה משמעותית על יעילות החיתוך. מציאת האיזון הנכון בין מהירות חיתוך לעוצמה עוזרת להשיג את התוצאות הרצויות ומצמצמת את זמן העיבוד.
בחירת גז עזר: גזי עזר כגון חמצן, חנקן או אויר דחוס מסייעים בהסרת החומר ובהטמעה במהלך תהליך חיתוך הלייזר. בחירת גז העזר תלויה בסוג החומר, בעובי שלו ובאיכות הקצה הרצויה. ככל שהלחץ של גז העזר גבוה יותר, כך ניקיון הגז יהיה גבוה יותר, יישארו פחות זיהומים על החומר והקצה החתוך יהיה חלק יותר. באופן כללי, חיתוך באמצעות חמצן הוא מהיר יותר, בעוד שחיתוך באמצעות חנקן נותן איכות טובה יותר וזול יותר. גזים שונים מציעים דרגות שונות של יעילות ונקיון בחיתוך.
עיצוב וסידור הנוזל: עיצוב נכון וסידור נכון של הנוזל עוזרים להכווין את זרימת הגז המשני ולשמור על מרחק מיטבי מהמשטח. סידור לא נכון או בלאי של הנוזל יכולים להוביל לירידת יעילות ואיכות החיתוך.
מצב החציבה
מהירות חיתוך: המהירות שבה קרן الليزر נעה על פני המשטח משפיעה משמעותית על יעילות החיתוך. מציאת האיזון הנכון בין מהירות חיתוך לעוצמה עוזרת להשיג את התוצאות הרצויות ומצמצמת את זמן העיבוד.
בחירת גז עזר: גזי עזר כגון חמצן, חנקן או אויר דחוס מסייעים בהסרת החומר ובהורדת החום בתהליך חיתוך הלייזר. בחירת גז העזר תלויה בסוג החומר, בעובי שלו ובאיכות הקצה הרצויה. ככל שהלחץ של גז העזר גבוה יותר, כך ניקיון הגז יהיה גבוה יותר, מה שמפחית את כמות הזיהומים שנשארים על החומר ומייצר קצה חתוך חלק יותר. באופן כללי, חיתוך באמצעות חמצן הוא מהיר יותר, בעוד שחיתוך באמצעות חנקן נותן איכות טובה יותר והוא פחות יקר. גזים שונים מציעים דרגות שונות של יעילות ונקיון בחיתוך.
עיצוב וסידור הנוזל: עיצוב נכון וסידור נכון של הנוזל עוזרים להכווין את זרימת גז העזר ולשמור על מרחק מיטבי מהחומר. סידור לא נכון או בلى של הנוזל עלולים להוביל לירידת יעילות ואיכות החיתוך.
גורמים סביבתיים
טמפרטורה ורطיבות: טמפרטורת הסביבה ורמות הרטיבות יכולות להשפיע על ביצועי חיתוך בלייזר. טמפרטורות קיצוניות או רטיבות גבוהה עלולות לגרום לעיוות החומר או להפריע התקדמות קרן الليزر, מה שעלול להשפיע על מהירות החיתוך ואיכותו.
איכות האוויר: זיהום של האוויר, כגון אבק או חלקיקים, עלול להפריע לפעולת חיתוך בלייזר. שימור על אוויר נקי בסביבת החיתוך עוזר למנוע סתימות ב форד ולשמור על יעילות חיתוך עקבית.
שיקולים בעיצוב
מורכבות גאומטרית: עיצובים מורכבים עם פינות חדות, תכונות קטנות או סובלנות צמודה עשויות לדרוש מהירויות חיתוך נמוכות יותר כדי לשמור על דיוק ואיכות שפה. תוכנת CAD מתקדמת יכולה למטב את מסלולי החיתוך לגאומטריות מורכבות, ולשפר בכך את היעילות הכוללת.
אופטימיזציה של חיבורים: על ידי שימוש יעיל בחומר באמצעות תוכנת אופטימיזציה של חיבורים, ניתן למזער בזבוז חומר, לצמצם את זמן החיתוך ולשפר בסופו של דבר את היעילות הכוללת של התהליך. אלגוריתמי חיבור מסדרים את החלקים בצורה היעילה ביותר מבחינת שטח, ומקסמים את ניצול החומר.
דרישות גמר שפה: דרישות בנוגע לאיכות השפה (האם חלקה, גסה או חופשית מפיגומים) משפיעות על פרמטרים ומהלכי חיתוך. ייתכן שתידרשו התאמות כדי לעמוד בתקני גמר המשטח המדויקים, כדי להבטיח שהמוצר הסופי יענה לסטנדרטי האיכות.
בתהליך המורכב של חיתוך לייזר, על יצרנים לבדוק ולשקול בזהירות את הגורמים הללו כדי לממש את הפוטנציאל המלא של טכנולוגיה מתקדמת זו. הבנה מפורטת של אינטראקציות חומרים, דינמיקת לייזר, תנאי חיתוך, תצורת מכונה, השפעות סביבתיות ומורכבות העיצוב יכולה לסייע בتحقيق מהירות ויעילות אופטימליות בחיתוך לייזר בייצור מודרני.
איך להגביר את מהירות חיתוך הלייזר
1. בחרו את החומר המתאים
בחירת חומרים ש.cut יותר קל יכולה לשפר את יעילות הגיזום.
2. התאימו את עוצמת הלייזר באופן נכון
התאמת עוצמת הלייזר משפיעה משמעותית על מהירות גיזום הלייזר. חשוב לכן להתאים את עוצמת הלייזר בהתאם לחומרים שונים ולחסויות שלהם כדי להגביר את מהירות הגיזום.
3. השתמשו בלייזר איכותי
האיכות של הלייזר משפיעה גם היא בצורה משמעותית על מהירות גיזום הלייזר. שימוש בלייזר איכותי יותר יכול לשפר את יעילות הגיזום ולצמצם את זמן הגיזום.
4. תחזקו את המכונה
תחזוקה ושירות קבועים של מכונת גיזום הלייזר כדי לשמור עליה בתנאי עבודה אופטימליים יעזור לשפר את מהירות ויעילות הגיזום.
הקשר בין עוצמת לייזר, מצב החומר, ומהירות גיזום הלייזר
בעבר דנו בגורמים שמשפיעים על מהירות חיתוך הלייזר, כולל תכונות החומר ועוצמת מקור הלייזר. להלן אנו משתמשים בתרשים כדי להמחיש את עובי החיתוך המרבי ומהירות החיתוך המתאימה ללייזרים סיביים של Raycus בטווח 1000–15000 וואט וללייזרים סיביים של IPG בטווח 1000–12000 וואט.
מהירות חיתוך Raycus - פלדה פחמנית
פרמטרים של עובי חיתוך ומהירות בחיתוך סיבי (Raycus/פלדה פחמנית/1000W-4000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 1000W | 1500W | 2000 וואט | 3000W | 4000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| פלדה פחמנית (O2/N2/אויר) | 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 קילוואט)/8-12 | |
| 4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3-3.5(2.4 קילוואט) | |
| 5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2.5-3(2.4 קילוואט) | |
| 6 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.7 | 2.5-2.8(3 קילוואט) | |
| 8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2-2.3(3.6 קילוואט) | |
| 10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1.8-2(4 קילוואט) | |
| 12 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1.2(1.8-2.2 קילוואט) | ||
| 14 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0.9-1(1.8-2.2 קילוואט) | ||
| 16 | 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0.7-0.9(2.2-2.6 קילוואט) | ||
| 18 | 0.5 | 0.65 | 0.6-0.7(2.2-2.6 קילוואט) | |||
| 20 | 0.4 | 0.6 | 0.55-0.65(2.2-2.6 קילוואט) | |||
| 22 | 0.55 | 0.5-0.6(2.2-2.8 קילוואט) | ||||
| 25 | 0.5(2.4-3 קילוואט) |
עובי ופרמטרי מהירות חיתוך של לייזר סיבים (Raycus/פלדת פחמן/6000W-15000W)
| עוצמת לייזר | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) |
| 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 קילוואט) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3.3-3.8(2.4 קילוואט) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3.6(3 קילוואט) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2.7-3.2(3.3 קילוואט) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2.2-2.5(4.2 קילוואט) | 2.3-2.5(4 קילוואט) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2.0-2.3(5.5 קילוואט) | 2.3(6 קילוואט) | 2-2.3(6 קילוואט)/3.5-4.5 | 2-2.3(6 קילוואט)/5-6.5 | 2-2.3(6 קילוואט)/7-8 |
| 12 | 1.9-2.1(6 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט)/5-6 |
| 14 | 1.4-1.7(6 קילוואט) | 1.6-1.8(8 קילוואט) | 1.6-1.8(8.5 קילוואט) | 1.6-1.8(8.5 קילוואט) | 1.6-1.8(8.5 קילוואט)/4.5-5.5 |
| 16 | 1.2-1.4(6 קילוואט) | 1.4-1.6(8 קילוואט) | 1.4-1.6(9.5 קילוואט) | 1.5-1.6(9.5 קילוואט) | 1.5-1.6(9.5 קילוואט)/3-3.5 |
| 18 | 0.8(6 קילוואט) | 1.2-1.4(8 קילוואט) | 1.3-1.5(9.5 קילוואט) | 1.4-1.5(10 קילוואט) | 1.4-1.5(10 קילוואט) |
| 20 | 0.6-0.7(6 קילוואט) | 1-1.2(8 קילוואט) | 1.2-1.4(10 קילוואט) | 1.3-1.4(12 קילוואט) | 1.3-1.4(12 קילוואט) |
| 22 | 0.5-0.6(6 קילוואט) | 0.6-0.65(8 קילוואט) | 1.0-1.2(10 קילוואט) | 1-1.2(12 קילוואט) | 1.2-1.3(15 קילוואט) |
| 25 | 0.4-0.5(6 קילוואט) | 0.3-0.45(8 קילוואט) | 0.5-0.65(10 קילוואט) | 0.8-1(12 קילוואט) | 1.2-1.3(15 קילוואט) |
| 30 | 0.2-0.25(8 קילוואט) | 0.3-0.35(10 קילו וואט) | 0.7-0.8(12 קילו וואט) | 0.75-0.85(15 קילו וואט) | |
| 40 | 0.1-0.15(8 קילו וואט) | 0.2(10 קילו וואט) | 0.25-0.3(12 קילו וואט) | 0.3-0.35(15 קילו וואט) | |
| 50 | 0.2-0.25(15 קילו וואט) | ||||
| 60 | 0.18-0.2(15 קילו וואט) |
מהירות חיתוך IPG - פלדת כדורן
עובי חיתוך של סיבים לייזר ופרמטרי מהירות (IPG // 1000W-4000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| פלדה פחמנית (O2/N2/אויר) | 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 |
עובי ופרמטרי מהירות חיתוך של לייזר סיבים (Raycus/פלדת פחמן/6000W-15000W)
| עוצמת לייזר | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) |
| 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 קילוואט) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3.3-3.8(2.4 קילוואט) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3.6(3 קילוואט) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2.7-3.2(3.3 קילוואט) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2.2-2.5(4.2 קילוואט) | 2.3-2.5(4 קילוואט) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2.0-2.3(5.5 קילוואט) | 2.3(6 קילוואט) | 2-2.3(6 קילוואט)/3.5-4.5 | 2-2.3(6 קילוואט)/5-6.5 | 2-2.3(6 קילוואט)/7-8 |
| 12 | 1.9-2.1(6 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט) | 1.8-2(7.5 קילוואט)/5-6 |
| 14 | 1.4-1.7(6 קילוואט) | 1.6-1.8(8 קילוואט) | 1.6-1.8(8.5 קילוואט) | 1.6-1.8(8.5 קילוואט) | 1.6-1.8(8.5 קילוואט)/4.5-5.5 |
| 16 | 1.2-1.4(6 קילוואט) | 1.4-1.6(8 קילוואט) | 1.4-1.6(9.5 קילוואט) | 1.5-1.6(9.5 קילוואט) | 1.5-1.6(9.5 קילוואט)/3-3.5 |
| 18 | 0.8(6 קילוואט) | 1.2-1.4(8 קילוואט) | 1.3-1.5(9.5 קילוואט) | 1.4-1.5(10 קילוואט) | 1.4-1.5(10 קילוואט) |
| 20 | 0.6-0.7(6 קילוואט) | 1-1.2(8 קילוואט) | 1.2-1.4(10 קילוואט) | 1.3-1.4(12 קילוואט) | 1.3-1.4(12 קילוואט) |
| 22 | 0.5-0.6(6 קילוואט) | 0.6-0.65(8 קילוואט) | 1.0-1.2(10 קילוואט) | 1-1.2(12 קילוואט) | 1.2-1.3(15 קילוואט) |
| 25 | 0.4-0.5(6 קילוואט) | 0.3-0.45(8 קילוואט) | 0.5-0.65(10 קילוואט) | 0.8-1(12 קילוואט) | 1.2-1.3(15 קילוואט) |
| 30 | 0.2-0.25(8 קילוואט) | 0.3-0.35(10 קילו וואט) | 0.7-0.8(12 קילו וואט) | 0.75-0.85(15 קילו וואט) | |
| 40 | 0.1-0.15(8 קילו וואט) | 0.2(10 קילו וואט) | 0.25-0.3(12 קילו וואט) | 0.3-0.35(15 קילו וואט) | |
| 50 | 0.2-0.25(15 קילו וואט) | ||||
| 60 | 0.18-0.2(15 קילו וואט) |
מהירות חיתוך IPG - פלדה פחמנית
עובי חיתוך של סיבים לייזר ופרמטרי מהירות (IPG // 1000W-4000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| פלדה פחמנית (O2/N2/אויר) | 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 |
עובי חיתוך של סיבים לייזר ופרמטרי מהירות (IPG/פלדה פחמנית/6000W-12000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| פלדה פחמנית (O2/N2/אויר) | 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 |
כפי שנראה בתרשים, ניתן לראות את פרמטרי העובי והמהירות למכונות חיתוך בסיבים לייזר של 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W ו-15000W.
בתור דוגמה, מכונת חיתוך בסיבים לייזר Raycus של 1000W יכולה לחתוך פלדה פחמנית בעובי 3 מ"מ במהירות מקסימלית של 3 מטר לדקה.
מכונת חיתוך בסיבים לייזר של 1500W יכולה לחתוך פלדה פחמנית בעובי 3 מ"מ במהירות מקסימלית של 3.6 מטר לדקה.
באמצעות טבלת ה-IPG שלמעלה, ניתן להשוות את הפרמטרים של מכונות חיתוך לייזר שונות בעת חיתוך חומר זהה. למשל:
מכונת חיתוך לייזר של 1000W יכולה לחתוך פלדה פחמנית בעובי 3 מ"מ במהירות מקסימלית של 3.3 מטר לדקה.
מכונת חיתוך לייזר של 1500W יכולה לחתוך פלדה פחמנית בעובי 3 מ"מ במהירות מקסימלית של 3.9 מטר לדקה.
מהירות חיתוך Raycus - נירוסטה
עובי חיתוך ופרמטרים של מהירות לייזר סיבים (Raycus/נירוסטה/1000W-4000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| נירוסטה (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 |
עובי חיתוך ופרמטרים של מהירות לייזר סיבים (Raycus/נירוסטה/6000W-15000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| נירוסטה (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 |
מהירות חיתוך IPG - נירוסטה
עובי חיתוך ופרמטרים של מהירות לייזר סיבים (IPG/נירוסטה/1000W-4000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| נירוסטה (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 |
עובי חיתוך ופרמטרים של מהירות לייזר סיבים (IPG/נירוסטה/6000W-12000W)
| חומר | עוצמת לייזר | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
| עובי | מהירות | מהירות | מהירות | מהירות | |
| (מ"מ) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | (מ/דקה) | |
| נירוסטה (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 |
כעת, בואו נבחן מקרוב את הפרמטרים לחיתוך נירוסטה.
עם מכונת חיתוך לייזר סיבים של 1000W, ניתן לחתוך נירוסטה בעובי 3 מ"מ במהירות מקסימלית של 3 מטרים לדקה.
עם מכונת חיתוך לייזר סיבים של 1500W, ניתן לחתוך נירוסטה בעובי 3 מ"מ במהירות מקסימלית של 4.5 מטרים לדקה.
עבור נירוסט שעוביו 5 מ"מ, מכונת חיתוך לייזר סיברים בעוצמה של 1000 וואט יכולה להשיג מהירות חיתוך מקסימלית של 0.6 מטר לדקה, בעוד שמכונת לייזר בעוצמה של 1500 וואט יכולה להשיג מהירות חיתוך מקסימלית של 1.5 מטר לדקה.
על ידי השוואת הפרמטרים הללו, ברור כי כאשר משתמשים באותו סוג וחומר ועובי, עוצמה גבוהה יותר מאפשרת מהירויות חיתוך גבוהות יותר.
השפעת מהירות חיתוך הלייזר על איכות החיתוך
1. כאשר מהירות החיתוך גבוהה מדי, הגז הצירי עם קרן الليיזר אינו יכול להסיר לחלוטין את פסולת החיתוך. החומר המומס מצטבר ומתקשה בשוליים התחתונים, ויוצר שרוורים שקשה לנקות. חיתוך במהירות מוגברת מדי עלול גם לגרום לחיתוך לא מלא של החומר, עם שכבת דבק מסוימת בחלק התחתון, בדרך כלל קטנה מאוד, ודורשת הסרה ידנית באמצעות כפייה.
2. כאשר מהירות החיתוך מתאימה, איכות החיתוך משתפרת, עם חריצים קטנים וחלקים, משטח חיתוך חלק וחופשי מפיגול, ללא עיוות כללי של החלק, כך שניתן להשתמש בו ללא טיפול נוסף.
כאשר מהירות החיתוך איטית מדי, קרן הלייזר בעלת האנרגיה הגבוהה נשארת בכל אזור לזמן ארוך מדי, מה שגורם לאפקט תרמי משמעותי. זה עלול לגרום להתמסה מוגזמת בצד הנגדי של החיתוך, התמסה מוגזמת מעל החיתוך, ושאריות מתחת לחיתוך, מה שמביא לאיכות חיתוך ירודה.
סיכום
מהירות חיתוך בלייזר משפיעה הן על היעילות והן על האיכות. לכן, יצרנים צריכים להבין את הגורמים המשפיעים על מהירות חיתוך בלייזר. הבנת מהירות חיתוך בלייזר יכולה לשפר את המהירות, הדיוק והיעילות בתהליך חיתוך בלייזר, ובכך להגביר את כושר הייצור והתחרותיות.
