ในการผลิตโลหะแผ่นสมัยใหม่ เทคโนโลยีเลเซอร์ให้ความแม่นยำที่เหนือชั้นและความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์ในการขึ้นรูปวัสดุต่างๆ ในขณะที่อุตสาหกรรมยังคงเปิดรับความอเนกประสงค์ของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ การเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วและประสิทธิภาพจึงมีความสำคัญมากขึ้น ตั้งแต่วัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย กระบวนการตัดด้วยเลเซอร์เกี่ยวข้องกับการโต้ตอบที่ซับซ้อนของปัจจัยต่างๆ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพของการตัดด้วยเลเซอร์อย่างถ่องแท้ ตั้งแต่คุณลักษณะโดยธรรมชาติของวัสดุไปจนถึงการกำหนดค่าที่ซับซ้อนของเครื่องตัด
ในบทความนี้ เราจะสำรวจปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพของการตัดด้วยเลเซอร์อย่างครอบคลุม โดยอธิบายความซับซ้อนของคุณสมบัติของวัสดุ พารามิเตอร์ของเลเซอร์ สภาพการตัด การกำหนดค่าเครื่องจักร และข้อควรพิจารณาในการออกแบบ การสำรวจนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าสำหรับผู้ใช้ ช่วยให้พวกเขาใช้ประโยชน์จากศักยภาพของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ได้อย่างเต็มที่ และขับเคลื่อนนวัตกรรมในกระบวนการผลิตโลหะ
สารบัญ
ความเร็วและประสิทธิภาพการตัดด้วยเลเซอร์
ความเร็วตัดของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์เป็นเรื่องที่องค์กรแปรรูปหลายแห่งกังวล เนื่องจากความเร็วดังกล่าวเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการผลิต กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งความเร็วเร็วเท่าไร เอาต์พุตโดยรวมก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น การตัดด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการผลิตที่ซับซ้อนซึ่งอาศัยความสมดุลอันละเอียดอ่อนของปัจจัยต่างๆ เพื่อให้ได้ความเร็วและประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุด คุณลักษณะของวัสดุ เช่น องค์ประกอบ ความหนา และสภาพพื้นผิว อาจส่งผลต่อพารามิเตอร์การตัด พารามิเตอร์เลเซอร์ รวมถึงความหนาแน่นของกำลัง คุณภาพลำแสง และความยาวโฟกัส จะกำหนดความแม่นยำและประสิทธิผลของการตัด การเลือกสภาวะการตัด เช่น ความเร็วและก๊าซเสริม มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการตัด ปัจจัยด้านเครื่องจักร เช่น การกำหนดค่าระบบและการบำรุงรักษา มีส่วนสำคัญต่อประสิทธิภาพโดยรวม นอกจากนี้ ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ เช่น ความซับซ้อนทางเรขาคณิตและการเพิ่มประสิทธิภาพแบบซ้อน ยังส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพการตัดอีกด้วย ด้วยการทำความเข้าใจอย่างครอบคลุมและปรับปัจจัยเหล่านี้ให้เหมาะสม ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงความเร็ว ความแม่นยำ และประสิทธิภาพของกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและความสามารถในการแข่งขัน
ปัจจัยหลักส่งผลต่อความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์
กระบวนการตัดอันทรงพลังได้ขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพการตัดและความเสถียรของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์อย่างมาก ในระหว่างการประมวลผล ความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์จะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น พารามิเตอร์กระบวนการ คุณภาพของวัสดุ ความบริสุทธิ์ของก๊าซ และคุณภาพความเร็วแสง การศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับความซับซ้อนของกระบวนการเปลี่ยนแปลงนี้เผยให้เห็นข้อพิจารณาที่ครอบคลุมที่ผู้ใช้ต้องตอบสนองอย่างระมัดระวัง ที่นี่ เราจะสำรวจปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพของการตัดด้วยเลเซอร์อย่างมีนัยสำคัญ
พารามิเตอร์เลเซอร์
- ความหนาแน่นของพลังงาน: ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ถูกกำหนดโดยพลังของลำแสงเลเซอร์ที่เน้นไปที่พื้นที่ที่กำหนด ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความเร็วและประสิทธิภาพการตัด ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นช่วยให้ตัดได้เร็วยิ่งขึ้น แต่จำเป็นต้องมีการสอบเทียบอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันความเสียหายของวัสดุ
- คุณภาพของลำแสง: คุณภาพของลำแสงเลเซอร์ รวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความแตกต่าง โหมด และความยาวคลื่น จะส่งผลต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพของการตัด ลำแสงคุณภาพสูงช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายพลังงานที่สม่ำเสมอ ทำให้สามารถตัดได้สะอาดยิ่งขึ้นและมีประสิทธิภาพสูงขึ้น
- ความยาวโฟกัส: ความยาวโฟกัสของเลนส์เลเซอร์จะกำหนดขนาดและความลึกของจุดแสง การเลือกโฟกัสที่เหมาะสมที่สุดช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งพลังงานที่แม่นยำไปยังพื้นผิวการตัด เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดโดยไม่กระทบต่อคุณภาพ
คุณสมบัติของวัสดุ
- ประเภทวัสดุ: ประเภทของวัสดุที่ถูกตัดมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความเร็วและประสิทธิภาพของการตัดด้วยเลเซอร์ วัสดุเนื้ออ่อนนั้นง่ายต่อการตัดด้วยเลเซอร์ และความเร็วในการตัดก็ค่อนข้างเร็วเช่นกัน วัสดุแข็งต้องใช้เวลาในการประมวลผลนานขึ้น โลหะ เช่น สแตนเลส อลูมิเนียม และเหล็กกล้าคาร์บอนมีค่าการนำความร้อน จุดหลอมเหลว และการสะท้อนแสงที่แตกต่างกัน ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลต่อการตอบสนองต่อการตัดด้วยเลเซอร์ได้ ตัวอย่างเช่น การตัดแผ่นเหล็กจะช้ากว่าการตัดแผ่นอะลูมิเนียมมาก
- ความหนา: ความหนาของวัสดุส่งผลโดยตรงต่อความเร็วและประสิทธิภาพการตัด วัสดุที่หนากว่าต้องใช้พลังงานและเวลาในการตัดมากกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุที่บางกว่า เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในความหนาต่างๆ จำเป็นต้องปรับกำลังเลเซอร์ ทางยาวโฟกัส และความเร็วในการตัด
- สภาพพื้นผิว: ความผิดปกติของพื้นผิว เช่น สนิม การเกิดออกซิเดชัน หรือการเคลือบผิว อาจส่งผลต่อคุณภาพและความเร็วของการตัดด้วยเลเซอร์ เพื่อการตัดที่มีประสิทธิภาพ อาจจำเป็นต้องเตรียมพื้นผิวของวัสดุด้วยการทำความสะอาดหรือการปรับสภาพพื้นผิว
ปัจจัยของเครื่องตัดเลเซอร์
- การกำหนดค่าระบบเลเซอร์: การออกแบบและฟังก์ชันของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ รวมถึงระบบส่งลำแสง การควบคุมการเคลื่อนไหว และฟังก์ชันอัตโนมัติ จะส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพของการตัด ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเลเซอร์สมัยใหม่ได้ปรับปรุงความเร็วและความแม่นยำในการประมวลผล
- การบำรุงรักษาและการสอบเทียบ: การบำรุงรักษา การสอบเทียบ และการสอบเทียบอุปกรณ์ตัดด้วยเลเซอร์เป็นประจำช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอและยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักร การละเลยการบำรุงรักษาอาจทำให้ประสิทธิภาพการตัดลดลง เวลาหยุดทำงานเพิ่มขึ้น และค่าซ่อมสูง
เงื่อนไขการตัด
- ความเร็วตัด: ความเร็วที่ลำแสงเลเซอร์ผ่านพื้นผิววัสดุส่งผลต่อประสิทธิภาพการตัดอย่างมาก การค้นหาสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความเร็วตัดและกำลังสามารถช่วยให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการและลดเวลาการประมวลผลให้สั้นลง
- การเลือกใช้ก๊าซเสริม: ก๊าซเสริม เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน หรืออากาศอัด ช่วยในการกำจัดวัสดุและระบายความร้อนระหว่างการตัดด้วยเลเซอร์ การเลือกก๊าซเสริมขึ้นอยู่กับประเภทวัสดุ ความหนา และคุณภาพคมตัดที่ต้องการ ยิ่งความดันของก๊าซเสริมสูง ความบริสุทธิ์ของก๊าซก็จะยิ่งสูง สิ่งเจือปนจะเกาะติดกับวัสดุน้อยลง และขอบตัดก็จะเรียบขึ้น โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วในการตัดด้วยออกซิเจนนั้นรวดเร็ว ผลการตัดด้วยไนโตรเจนนั้นดี และต้นทุนก็ต่ำ ก๊าซที่แตกต่างกันให้ประสิทธิภาพการตัดและความสะอาดในระดับที่แตกต่างกัน
- การออกแบบและการจัดตำแหน่งหัวฉีด: การออกแบบและการจัดตำแหน่งหัวฉีดที่ถูกต้องช่วยนำทางการไหลเวียนของอากาศทุติยภูมิและรักษาระยะห่างการแยกที่เหมาะสมที่สุด การจัดตำแหน่งที่ไม่เหมาะสมหรือการสึกหรอของหัวฉีดอาจทำให้ประสิทธิภาพและคุณภาพของการตัดลดลง
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
- อุณหภูมิและความชื้น: ระดับอุณหภูมิและความชื้นโดยรอบอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการตัดด้วยเลเซอร์ อุณหภูมิที่สูงหรือความชื้นสูงอาจทำให้วัสดุเสียรูปหรือรบกวนการแพร่กระจายของลำแสงเลเซอร์ ซึ่งส่งผลต่อความเร็วและคุณภาพของการตัด
- คุณภาพอากาศ: สารมลพิษที่มีอยู่ในอากาศ เช่น ฝุ่นหรืออนุภาค อาจรบกวนการทำงานของการตัดด้วยเลเซอร์ การรักษาอากาศที่สะอาดในสภาพแวดล้อมการตัดช่วยป้องกันการอุดตันของหัวฉีดและรับประกันประสิทธิภาพการตัดที่สม่ำเสมอ
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
- ความซับซ้อนทางเรขาคณิต: การออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งมีมุมคม คุณสมบัติน้อย หรือมีพิกัดความเผื่อต่ำ อาจต้องใช้ความเร็วตัดช้าลงเพื่อรักษาความแม่นยำและคุณภาพของคมตัด ซอฟต์แวร์ CAD ขั้นสูงสามารถปรับเส้นทางการตัดสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม
- การเพิ่มประสิทธิภาพแบบซ้อน: การใช้ซอฟต์แวร์เพิ่มประสิทธิภาพแบบซ้อนเพื่อใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ สามารถลดการสิ้นเปลืองวัสดุ ลดเวลาในการตัด และปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการโดยรวมได้ในที่สุด อัลกอริธึมที่ซ้อนกันจะจัดเรียงชิ้นส่วนด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพด้านพื้นที่มากที่สุด ช่วยเพิ่มการใช้วัสดุให้เกิดประโยชน์สูงสุด
- ข้อกำหนดด้านความเรียบของคมตัด: คุณภาพคมตัดที่ต้องการ ไม่ว่าจะเรียบ หยาบ หรือไม่มีครีบ จะส่งผลต่อพารามิเตอร์การตัดและความเร็ว อาจจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการตกแต่งพื้นผิวเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพ
- ในกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ที่ซับซ้อน ผู้ผลิตจะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบและสร้างความสมดุลให้กับปัจจัยเหล่านี้ เพื่อดึงศักยภาพของเทคโนโลยีขั้นสูงนี้ออกมาอย่างเต็มที่ ความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับการโต้ตอบของวัสดุ ไดนามิกของเลเซอร์ สภาวะการตัด การกำหนดค่าเครื่องจักร ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และความซับซ้อนของการออกแบบสามารถช่วยให้บรรลุความเร็วและประสิทธิภาพในการตัดด้วยเลเซอร์ที่เหมาะสมที่สุดในการผลิตสมัยใหม่
วิธีการปรับปรุงความเร็วตัดของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์
- เลือกวัสดุที่เหมาะสม
ด้วยการเลือกใช้วัสดุที่ตัดง่ายกว่า จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดได้
- ปรับกำลังเลเซอร์ให้เหมาะสม
การปรับกำลังเลเซอร์มีผลกระทบอย่างมากต่อความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์ ดังนั้นสำหรับวัสดุและความหนาที่แตกต่างกัน จึงจำเป็นต้องปรับกำลังเลเซอร์ให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงความเร็วในการตัด
- ใช้เลเซอร์คุณภาพสูง
คุณภาพของเลเซอร์ยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์อีกด้วย การใช้เลเซอร์คุณภาพสูงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดและลดเวลาในการตัดได้
- อุปกรณ์บำรุงรักษา
การบำรุงรักษาและบำรุงรักษาเครื่องตัดเลเซอร์เป็นประจำเพื่อให้อุปกรณ์อยู่ในสภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุดสามารถช่วยปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพในการตัดได้
ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังเลเซอร์ สภาพวัสดุ และความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์
เนื่องจากเราแนะนำคุณสมบัติของวัสดุและกำลังของแหล่งกำเนิดเลเซอร์เป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์ ด้านล่างนี้เราจะใช้แผนภูมิเพื่อแสดงความหนาในการตัดสูงสุดและความเร็วตัดที่สอดคล้องกันของเลเซอร์ไฟเบอร์ Raycus 1000W-15000W และเลเซอร์ไฟเบอร์ IPG 1000W-12000W
ความเร็วตัด Raycus - เหล็กกล้าคาร์บอน
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วของการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ (Raycus/เหล็กกล้าคาร์บอน/1000w-4000w)
วัสดุ | พลังเลเซอร์ | 1,000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | |
เหล็กคาร์บอน (O2/N2/อากาศ) | 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 (1.8KW)/8-12 | |
4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3-3.5 (2.4KW) | |
5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2.5-3 (2.4KW) | |
6 | 1.4 | 1. 5 | 1.8 | 2.7 | 2.5-2.8 (3KW) | |
8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2-2.3 (3.6KW) | |
10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1.8-2 (4KW) | |
12 |
| 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1.2 (1.8-2.2KW) | |
14 |
| 0. 65 | 0.8 | 0.9 | 0.9-1 (1.8-2.2KW) | |
16 |
| 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0.7-0.9 (2.2-2.6KW) | |
18 |
|
| 0.5 | 0.65 | 0.6-0.7 (2.2-2.6KW) | |
20 |
|
| 0.4 | 0.6 | 0.55-0.65 (2.2-2.6KW) | |
22 |
|
|
| 0.55 | 0.5-0.6 (2.2-2.8KW) | |
25 |
|
|
|
| 0.5 (2.4-3KW) |
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ (Raycus/เหล็กกล้าคาร์บอน/6000W-15000W)
พลังเลเซอร์ | 6000W | 8000W | 10,000W | 12000W | 15000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) |
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 (2.4KW)/12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
4 | 3.3-3.8 (2.4KW)/7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
5 | 3-3.6 (3KW)/5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
6 | 2.7-3.2 (3.3KW)/4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
8 | 2.2-2.5 (4.2KW) | 2.3-2.5 (4KW)/5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
10 | 2.0-2.3 (5.5KW) | 2.3 (6KW) | 2-2.3 (6KW)/3.5-4.5 | 2-2.3 (6KW)/5-6.5 | 2-2.3 (6KW) /7-8 |
12 | 1.9-2.1(6KW) | 1.8-2(7.5KW) | 1.8-2(7.5KW) | 1.8-2(7.5KW) | 1.8-2(7.5KW)/5-6 |
14 | 1.4-1.7(6KW) | 1.6-1.8(8KW) | 1.6-1.8(8.5KW) | 1.6-1.8(8.5KW) | 1.6-1.8(8.5KW)/4.5-5.5 |
16 | 1.2-1.4(6KW) | 1.4-1.6(8KW) | 1.4-1.6(9.5KW) | 1.5-1.6(9.5KW) | 1.5-1.6(9.5KW)/3-3.5 |
18 | 0.8(6KW) | 1.2-1.4(8KW) | 1.3-1.5(9.5KW) | 1.4-1.5(10KW) | 1.4-1.5 (10KW) |
20 | 0.6-0.7(6KW) | 1-1.2(8KW) | 1.2-1.4(10KW) | 1.3-1.4(12KW) | 1.3-1.4(12KW) |
22 | 0.5-0.6(6KW) | 0.6-0.65(8KW) | 1.0-1.2(10KW) | 1-1.2(12KW) | 1.2-1.3(15KW) |
25 | 0.4-0.5(6KW) | 0.3-0.45(8KW) | 0.5-0.65(10KW) | 0.8-1(12KW) | 1.2-1.3(15KW) |
30 |
| 0.2-0.25 (8KW) | 0.3-0.35 (10KW) | 0.7-0.8 (12KW) | 0.75-0.85 (15KW) |
40 |
| 0.1-0.15 (8KW) | 0.2 (10KW) | 0.25-0.3 (12KW) | 0.3-0.35 (15KW) |
50 |
|
|
|
| 0.2-0.25(15KW) |
60 |
|
|
|
| 0.18-0.2 (15KW) |
ความเร็วตัด IPG - เหล็กกล้าคาร์บอน
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วของการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ (IPG//1000W-4000W)
วัสดุ | พลังเลเซอร์ | 1,000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | |
เหล็กคาร์บอน (O2/N2/อากาศ) | 1 | 45547 | 45547 | 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 |
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ (IPG/เหล็กกล้าคาร์บอน/6000W-12000W)
วัสดุ | พลังเลเซอร์ | 6000W | 8000W | 10,000W | 12000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | |
เหล็กคาร์บอน (O2/N2/อากาศ) | 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 |
ดังที่แสดงในแผนภูมิ เราจะเห็นพารามิเตอร์ความหนาและความเร็วของการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W และ 15000W
ยกตัวอย่างเหล็กกล้าคาร์บอน เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ Raycus 1000W ใช้ในการตัดเหล็กคาร์บอนที่มีความหนา 3 มม. ความเร็วตัดสูงสุดคือ 3 เมตรต่อนาที
เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ 1500W ใช้สำหรับตัดเหล็กคาร์บอนหนา 3 มม. ด้วยความเร็วตัดสูงสุด 3.6 ม. ต่อนาที
จากการใช้แผนภูมิ IPG ด้านบน เราสามารถเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของเครื่องตัดเลเซอร์ต่างๆ เมื่อตัดวัสดุประเภทเดียวกัน ตัวอย่างเช่น:
เครื่องตัดเลเซอร์ 1000W สามารถตัดเหล็กคาร์บอนหนา 3 มม. ด้วยความเร็วสูงสุด 3.3 ม./นาที
เครื่องตัดเลเซอร์ 1500W สามารถตัดเหล็กคาร์บอนหนา 3 มม. ด้วยความเร็วสูงสุด 3.9 ม./นาที
ความเร็วตัด Raycus - สแตนเลส
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ (Raycus/สแตนเลส/1000W-4000W)
วัสดุ | พลังเลเซอร์ | 1,000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | |
สแตนเลส (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 |
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ (Raycus/สแตนเลส/6000W-15000W)
วัสดุ | พลังเลเซอร์ | 6000W | 8000W | 10,000W | 12000W | 15000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | |
สแตนเลส(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 |
ความเร็วตัด IPG - สเตนเลส
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ (IPG/สแตนเลส/1000W-4000W)
วัสดุ | พลังเลเซอร์ | 1,000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | |
สแตนเลส (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 |
พารามิเตอร์ความหนาและความเร็วในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ (IPG/สแตนเลส/6000W-12000W)
วัสดุ | พลังเลเซอร์ | 6000W | 8000W | 10,000W | 12000W |
ความหนา | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | ความเร็ว | |
(มม.) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | (ม./นาที) | |
สแตนเลส (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 |
ตอนนี้เรามาดูพารามิเตอร์ในการตัดเหล็กสแตนเลสกันดีกว่า
ด้วยกำลังไฟ 1000W เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์คุณสามารถตัดเหล็กสแตนเลสหนา 3 มม. ด้วยความเร็วสูงสุด 3 ม. ต่อนาที
หากคุณใช้เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ 1500W คุณสามารถตัดเหล็กสแตนเลสหนา 3 มม. ด้วยความเร็วสูงสุด 4.5 ม. ต่อนาที
สำหรับเหล็กสแตนเลสหนา 5 มม. เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ 1000W สามารถบรรลุความเร็วตัดสูงสุด 0.6 ม. ต่อนาที ในขณะที่เครื่องตัดเลเซอร์ 1500W สามารถบรรลุความเร็วตัดสูงสุด 1.5 ม. ต่อนาที
เมื่อเปรียบเทียบพารามิเตอร์เหล่านี้ จะเห็นได้ชัดว่ากำลังที่สูงกว่าช่วยให้ตัดได้เร็วยิ่งขึ้นเมื่อทำงานกับวัสดุประเภทและความหนาเดียวกัน
อิทธิพลของความเร็วตัดของเครื่องตัดเลเซอร์ต่อคุณภาพการตัด
- เมื่อความเร็วในการตัดเร็วเกินไป โคแอกเซียลของแก๊สกับลำแสงจะไม่สามารถพัดเศษวัสดุที่ตัดออกไปได้หมด และวัสดุที่หลอมละลายทั้งสองด้านจะรวมตัวกันและแข็งตัวที่ขอบด้านล่าง ทำให้เกิดการทำความสะอาดตะกรันที่แขวนอยู่ได้ยาก การตัดเร็วเกินไปอาจทำให้วัสดุตัดไม่หมด และด้านล่างจะมีความหนายึดเกาะอยู่บ้าง ซึ่งโดยปกติจะมีขนาดเล็กมากและต้องใช้การตอกด้วยมือจึงจะหลุดออก
- เมื่อความเร็วตัดเหมาะสม คุณภาพของรอยบากจะดีขึ้น ตะเข็บตัดมีขนาดเล็กและเรียบ พื้นผิวการตัดเรียบไม่มีเสี้ยน ชิ้นงานโดยรวมไม่เสียรูป และสามารถนำชิ้นงานไปใช้ได้โดยไม่ต้องผ่านการบำบัด
- เมื่อความเร็วในการตัดช้าเกินไป ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงจะคงอยู่ในตำแหน่งต่างๆ นานเกินไป และผลกระทบจากความร้อนจะเห็นได้ชัด ซึ่งอาจนำไปสู่ปรากฏการณ์การหลอมละลายที่ชัดเจนที่ด้านตรงข้ามของการตัด จะเกิดปรากฏการณ์การหลอมละลายที่ชัดเจนที่ด้านบนของการตัด และมีตะกรันที่เห็นได้ชัดแขวนอยู่ที่ด้านล่าง ส่งผลให้คุณภาพการตัดต่ำมาก
บทสรุป
ความเร็วตัดด้วยเลเซอร์ส่งผลต่อประสิทธิภาพการตัดด้วยเลเซอร์และคุณภาพการตัด ดังนั้น ผู้ผลิตควรเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเร็วตัดด้วยเลเซอร์ ด้วยการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์ ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับปรุงความเร็ว ความแม่นยำ และประสิทธิภาพของกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและความสามารถในการแข่งขัน