1. Kernemekanisme: Hvorfor tykkelsen påvirker laserskærehastigheden
Energibehov: Tykkere plader har brug for mere laserenergi for at trænge igennem stålets fulde dybde. En højere tykkelse øger den afstand, laserstrålen skal rejse gennem materialet, hvilket fører til større energitab via varmeledning til det omgivende metal.
Varmeafledning: Tykkere forvitrende stålplader har højere termisk masse, hvilket betyder, at de absorberer og afgiver varme hurtigere end tynde plader. For at kompensere skal laseren opholde sig længere ved hvert punkt (langsommere hastighed) for at generere nok varme til at smelte hele tykkelsen.
2. Laserskærehastighedsreference for forvitring af stålplader af forskellige tykkelser
| Forvitrende stålpladetykkelse | Anbefalet laserskærehastighed | Key Edge Quality Note |
|---|---|---|
| 1-3 mm (kold-valsede tynde plader) | 8–15 m/min | Hurtig skæring; glatte, grate-fri kanter (ideel til dekorative skilte/paneler) |
| 4-10 mm (varm-mellemplader) | 2–6 m/min | Moderat hastighed; der kan dannes mindre grater på den nederste kant (fjernes nemt ved børstning) |
| 11-20 mm (varm-valsede tykke plader) | 0,5–2 m/min | Langsom hastighed; kræver højere lasereffekt (≥8000W) for at undgå ufuldstændig penetration |
| >20 mm (tunge tykke plader) | 0,1-0,5 m/min | Meget langsom skæring; nitrogen-assisteret skæring anbefales for at reducere oxidation og forbedre kantkvaliteten |
3. Yderligere faktorer, der interagerer med tykkelsen for at påvirke hastigheden
Laser Power: Højere effekt (f.eks. 12000W vs.. 6000W) tillader hurtigere skæring af tykke plader-for en 20 mm plade, 12000W effekt kan øge hastigheden med ~50% sammenlignet med 6000W.
Assist gas type:
Ilt: Accelererer skærehastigheden for tykke plader (op til 20 mm) ved at udløse en eksoterm oxidationsreaktion, som supplerer laserenergi. Det efterlader dog et tyndt oxidlag på kanten.
Nitrogen: Bruges til rene, oxid-frie kanter, men kræver langsommere hastigheder (reduceret med ~30 % i forhold til oxygen) på grund af manglen på eksoterm reaktion.
Vejrstålkvalitet: Høj-styrkekvaliteter (f.eks. Q550NH) har lidt højere hårdhed end standardkvaliteter (f.eks. SPA-H), hvilket kræver en 5-10 % reduktion i skærehastigheden for samme tykkelse for at sikre kantkvalitet.
4. Praktiske konsekvenser for behandling
Fortynde kold-valsede stålplader (1-3 mm)(bruges til dekorative skilte, dørpaneler): Laserskæring er yderst effektiv, og høje hastigheder kan bruges til at maksimere produktionsgennemstrømningen.
Fortykke varmvalsede-plader (10-20 mm)(bruges til -bærende strukturelle komponenter): Planlæg længere behandlingstider, og vælg højere lasereffekt, hvis batchproduktion er påkrævet for at undgå forsinkelser.
Til plader>20 mm: Laserskæring er mulig, men mindre omkostningseffektiv- end plasmaskæring; overveje plasmaskæring til store partier for at balancere hastighed og omkostninger.
