1. Cơ chế cốt lõi: Tại sao độ dày ảnh hưởng đến tốc độ cắt laser
Yêu cầu năng lượng: Các tấm dày hơn cần nhiều năng lượng laser hơn để xuyên qua toàn bộ độ sâu của thép. Độ dày cao hơn sẽ làm tăng khoảng cách mà chùm tia laser phải truyền qua vật liệu, dẫn đến tổn thất năng lượng lớn hơn do dẫn nhiệt đến kim loại xung quanh.
Tản nhiệt: Các tấm thép phong hóa dày hơn có khối lượng nhiệt cao hơn, nghĩa là chúng hấp thụ và tản nhiệt nhanh hơn các tấm mỏng. Để bù lại, tia laser phải dừng lâu hơn ở mỗi điểm (tốc độ chậm hơn) để tạo ra đủ nhiệt làm nóng chảy toàn bộ độ dày.
2. Tham khảo tốc độ cắt laser cho các tấm thép chịu thời tiết có độ dày khác nhau
| Độ dày tấm thép phong hóa | Tốc độ cắt Laser được đề xuất | Lưu ý về chất lượng cạnh phím |
|---|---|---|
| 1–3 mm (tấm mỏng cán nguội) | 8–15 m/phút | Cắt nhanh; các cạnh mịn, không có gờ (lý tưởng cho bảng hiệu/bảng trang trí) |
| 4–10 mm (đĩa trung bình cán nóng-) | 2–6 m/phút | Tốc độ vừa phải; các vệt nhỏ có thể hình thành ở cạnh dưới (dễ dàng loại bỏ bằng cách chải) |
| 11–20 mm (tấm dày cán nóng) | 0,5–2 m/phút | Tốc độ chậm; yêu cầu công suất laser cao hơn ( ≥8000W) để tránh sự thâm nhập không hoàn toàn |
| >20 mm (tấm dày nặng) | 0,1–0,5 m/phút | Cắt rất chậm; nên sử dụng quá trình cắt có hỗ trợ nitơ-để giảm quá trình oxy hóa và cải thiện chất lượng cạnh |
3. Các yếu tố bổ sung tương tác với độ dày ảnh hưởng đến tốc độ
Công suất laze: Công suất cao hơn (ví dụ: 12000W so với. 6000W) cho phép cắt tấm dày nhanh hơn-đối với tấm 20 mm, công suất 12000W có thể tăng tốc độ lên ~50% so với 6000W.
Loại khí hỗ trợ:
Ôxy: Tăng tốc độ cắt cho các tấm dày (lên đến 20 mm) bằng cách kích hoạt phản ứng oxy hóa tỏa nhiệt, giúp bổ sung năng lượng laser. Tuy nhiên, nó để lại một lớp oxit mỏng ở rìa.
Nitơ: Được sử dụng cho các cạnh sạch, không chứa oxit nhưng yêu cầu tốc độ chậm hơn (giảm ~30% so với oxy) do thiếu phản ứng tỏa nhiệt.
Lớp thép phong hóa: Cấp độ bền-cao (ví dụ: Q550NH) có độ cứng cao hơn một chút so với cấp tiêu chuẩn (ví dụ: SPA-H), yêu cầu giảm 5–10% tốc độ cắt cho cùng độ dày để đảm bảo chất lượng cạnh.
4. Ý nghĩa thực tiễn cho việc xử lý
Vìtấm thép phong hóa cán nguội-mỏng (1–3 mm)(dùng làm bảng hiệu trang trí, tấm cửa): Cắt laser có hiệu quả cao và có thể sử dụng tốc độ cao để tối đa hóa năng suất sản xuất.
Vìtấm cán nóng-dày (10–20 mm)(được sử dụng cho các thành phần cấu trúc chịu tải): Lập kế hoạch về thời gian xử lý lâu hơn và chọn công suất laser cao hơn nếu cần sản xuất hàng loạt để tránh sự chậm trễ.
Đối với tấm>20mm: Cắt laze khả thi nhưng ít tiết kiệm chi phí hơn so với cắt plasma; xem xét cắt plasma cho lô lớn để cân bằng tốc độ và chi phí.
