Hvaða þættir hafa aðallega áhrif á muninn á skurðaráhrifum mismunandi málmefna (svo sem áli, kopar, ryðfríu stáli)?

Mismunur á leysirskurðaráhrifum fyrir ýmis málmefni (td ál, kopar, ryðfríu stáli) er fyrst og fremst ákvörðuð af eðlisfræðilegum eiginleikum efnisins (td endurspeglun, hitaleiðni), efnafræðilegir eiginleikar (td oxunarhneigð) og samspilunarbúnað milli leysir og efnisins. Hér að neðan er ítarleg greining á kjarnaáhrifum þáttum:

1. Efni endurspeglun til leysir

Laserskurður treystir á frásog efnisins á leysirorku, þar semendurspeglunhefur bein áhrif á orkunýtingu. Trefjar leysir (bylgjulengd 1070nm) eru almennir, en mismunandi málmar sýna marktækan endurspeglunarmun á þessari bylgjulengd:

The Role of Tempering Process in the Manufacturing of Laser Cutting Machines

Ál\/kopar: Með endurspeglun allt að 80%–95%(ál ~ 82%, kopar ~ 95%), endurspeglast flest leysirorka og glatast. Hærri kraftur (td meiri en eða jafnt og 6000W) eða sérstakir ferlar (td forhitun) eru nauðsynlegir til að auka frásog. Ófullnægjandi kraftur getur leitt til „vanrækslu á að hefja skurð“ eða „ófullnægjandi skarpskyggni.“

Ryðfríu stáli: Endurspeglun er ~ 30% –40% (án oxíðlags), sem gerir kleift að fá skilvirka frásog orku. Jafnvel lágkerfiskerfi (td 1500W) geta stöðugt skorið þunnt blöð (minna en eða jafnt og 8mm).

2. Efni hitauppstreymi

Hitaleiðni ákvarðar hversu hratt hiti dreifist innan efnisins og hefur áhrif á bráðna myndun sundlaugar og skurðar skilvirkni:

Ál\/kopar: Mikil hitaleiðni (ál ~ 237W\/m · K, kopar ~ 401W\/m · K) veldur skjótum hitadreifingu, sem gerir það erfitt að einbeita orku meðfram skurðarleiðinni. Lausnir fela í sérvaxandi kraftur(til að bæta upp hitatap) eðaflýta fyrir skurðarhraða(til að draga úr hitadreifingartíma). Til dæmis, að skera 2mm ál með 6000W kerfi, nær allt að 5m\/mín., En sömu þykkt ryðfríu stáli þarf aðeins 3m\/mín.

Ryðfríu stáli: Lítil hitaleiðni (~ 16–20w\/m · k) heldur hitanum á staðnum og stöðugir bráðna laugina. Þetta gerir það hentugt fyrir miðlungs til þykkt skurði (minna en eða jafnt og 12mm) með hóflegum krafti (td 3000W).

3. Efni bráðnun og sjóðandi stig

Bráðningarstaðir ákvarða orkuna sem þarf til að bræða efnið en sjóðandi stig hafa áhrif á gufu (sem krefst viðbótarorku):

Ál: Bráðnar við ~ 660 gráðu (lágt) en sjóða við ~ 2467 gráðu (hátt). Að skera fyrst og fremst felur í sér að bráðna (ekki gufu), sem krefst aðstoðargas (td köfnunarefni) til að sprengja bráðna gjall. Ófullnægjandi gasþrýstingur getur valdið viðloðun gjalla og burðar.

Kopar: Bráðnar við ~ 1085 gráðu (hærra) og sjóða við ~ 2562 gráðu (hátt). Hærri kraftur (meiri en eða jafnt og 6000W) er nauðsynlegur til að bræða hann og seigfljótandi bráðna laugin leiðir oft til „dráttarstöng“ galla.

Ryðfríu stáli: Bráðnar við ~ 1500 gráðu (hátt) en sjóða við ~ 2750 gráðu (miklu hærra). Að skera fyrst og fremst felur í sér bráðnun. Með því að nota súrefni sem aðstoðargas losar oxunarhita (sem stuðlar 30% –50% af skurðarorku), sem dregur úr nauðsynlegum leysirafli (td 3000W súrefnisskurður af 10 mm ryðfríu stáli er skilvirkari en 6000W köfnunarefnisskurður).

4. Efni oxunarhneigð

Oxunarhneigð hefur áhrif á aðstoð við val á gasi og skurðargæði:

Ryðfríu stáli: Bregst við með súrefni til að mynda járnoxíð (Fe₃o₄), losar hita sem eykur skurðarhraða (td 3000W súrefnisskurð 8mm ryðfríu stáli er tvöfalt hratt en köfnunarefnisskurður). Hins vegar getur oxun litið örlítið afskekkt skurðarbrúnina (sem þarfnast eftir fól).

Ál\/kopar: Oxun háhita myndar eldfast oxíðfilmur (td al₂o₃ með bræðslumark 2050 gráðu, CuO með bræðslumark 1326 gráðu), sem hindrar frásog leysir.Óvirk lofttegundir (köfnunarefni\/argon)eru þannig nauðsynlegir til að koma í veg fyrir myndun oxíðs og blása í burtu bráðinn gjall.

5. Samhæfni við stoðsendingar

Gerðin (súrefni, köfnunarefni, loft) og þrýstingur aðstoðar lofttegunda hefur bein áhrif á niðurskurð á afköstum:

Efni	Mælt með gasi	Vélbúnaður
Ryðfríu stáli	Súrefni (valinn)	Oxun losar hita til að auka skilvirkni; Skerbrúnir geta oxað lítillega (hentugur fyrir hlutar sem ekki eru nákvæmar).
	Köfnunarefni	Engin oxun, sem leiðir til björt, hreinar brúnir (tilvalin fyrir nákvæmni hluta eins og læknis- eða matvælavélar).
Ál\/ál málmblöndur	Köfnunarefni\/argon	Kemur í veg fyrir myndun oxíðfilmu og blæs burt seigfljótandi gjall (hærri þrýstingur: 2. 0 - 3. 0 MPA krafist).
Kopar\/kopar málmblöndur	Köfnunarefni (háþrýstingur)	Seigfljótandi sundlaug kopar krefst háþrýstings (meiri en eða jafnt og 3. 0 MPa) gas til að fjarlægja gjall; Mikill kraftur (meiri en eða jafnt og 6000W) er nauðsynlegur.

6. Dæmigerður samanburður á frammistöðu (6000W trefjar leysir)

Efni	Þykkt (mm)	Skurðarhraði (m\/mín.	Skera gæði (Burrs\/litabreyting)	Mælt með umsóknum
Ryðfrítt stál (304)	10	0.8–1.2	Lítilsháttar oxun með súrefni; Engin oxun með köfnunarefni	Vélræn mannvirki, þrýstihylki
Ál (5052)	8	1.5–2.0	Engin oxun, möguleg minniháttar burðar (aðlagaðu gasþrýsting)	Bifreiðarskinn, geimverur íhlutir
Hreinn kopar (T2)	5	0.3–0.5	Engin oxun, viðloðun gjalls (háþrýstingur þarf)	Rafmagnsbílar, hlutar hitaskipta

Yfirlit

Mismunur á skurðaráhrifum fyrir ál, kopar og ryðfríu stáli fráEfni eðlisfræðilegir\/efnafræðilegir eiginleikar og eindrægni þeirra við leysirorku og aðstoða lofttegundir. Hagnýtar aðlögun (td afl, hraði, gasþrýstingur) eru mikilvægir:

Ál\/kopar með mikla endurspeglun þarf mikla orku + óvirkan gas + fjarlægingu háþrýstings gjall;

Ryðfrítt stál getur nýtt sér súrefnisoxun fyrir orkunýtni eða köfnunarefni fyrir oxíðlaus nákvæmni niðurskurð.

Að skilja þessa þætti gerir kleift að marka hagræðingu ferla til að bæta skilvirkni og gæði.

-----------------

Ryder