炭素鋼のレーザー切断: 3 つの主要パラメータを正確に制御

炭素鋼をレーザー切断するときに高品質の切断面を実現するには、焦点、レーザー出力、補助ガスの種類という 3 つの重要なパラメータを正確に制御する必要があります。-これらのパラメータは相互に作用し、集合的に切断結果を決定します。

 

焦点: 切断精度の鍵

 

焦点の位置はレーザー切断の基本であり、切断面の品質に大きな影響を与えます。位置が不適切な場合、スラグが付着し、傾いた粗い表面が生じる可能性があります。

 

焦点を適切に配置すると、レーザー エネルギーが材料に正確に集中します。薄い炭素鋼シートを切断する場合、焦点を表面のすぐ上に置くと、レーザーが材料を急速に蒸発させ、鋭利なナイフで紙をスライスしたような狭くて滑らかな-エッジの切断-ができます。焦点が深く入り込みすぎると、エネルギーの分布が不均一になり、底部にスラグが蓄積し、切断後に残った粗いエッジのようになります。

 

実際には、焦点の調整は材料の厚さに依存します。薄いプレートの場合は、焦点を表面近くに置きます。厚いプレートの場合は、底部に完全に浸透し、きれいな断面が得られるように、素材の少し深くに入れます。-。

 

レーザーパワー: 切断能力と速度の核心

 

レーザー出力は切断のためのエネルギー源として機能し、その大きさによって切断能力と速度の両方が決まります。電力が不足すると厚い材料を切断するのが困難になりますが、電力が過剰になるとエネルギーが無駄になり、過剰なアブレーションが発生して品質が低下する可能性があります。-

 

薄い炭素鋼プレート (例: 1 ～ 2 mm) の場合、キロワット- レベルのレーザー出力により材料が急速に蒸発し、高速かつ高品質で効率的な切断が可能になります。厚さ 20 mm を超える炭素鋼板を切断するには、貫通させるために数十キロワット以上の出力のレーザーが必要です。電力が不十分だと、切断が不完全になり、断面が粗くなります。これは、厚い肉を弱火で調理するのに苦労するのと似ています。{8}}

 

同時に、レーザー出力の安定性も重要です。出力が大きく変動すると、切断面に縞模様や不均一な粗さなどの問題が発生し、品質の一貫性が損なわれます。したがって、切断中は安定したレーザー出力を維持する必要があります。

 

補助ガスの種類: 切断結果への影響

 

補助ガスは、切断中の冷却、スラグ除去、化学反応などの機能を果たし、さまざまなガスが切断品質に大きく影響します。

 

酸素は一般的に使用される補助ガスで、炭素鋼内の鉄と反応して酸化物を形成し、熱を放出して切断を促進します。酸素切断は高速で優れた刃先品質を提供しますが、切断面に酸化層が形成され、溶接品質などの後続のプロセスに影響を与える可能性があります。

 

窒素は主に、高い表面品質が必要な場合に使用されます。不活性ガスのため材料と反応せず、酸化を防ぎ、滑らかな切断面が得られます。ただし、窒素切断は、スラグを吹き飛ばすためにより高い圧力と流量が必要であることに加え、準備と保管の費用がかかるため、時間がかかり、コストも高くなります。

 

エアは経済的で、レーザー切断によく使用されます。酸素、窒素、不純物を含んでおり、切断性能は酸素と窒素の中間に位置します。速度と品質は空気の純度と組成に依存し、コストは低くなりますが、結果は比較的劣ります。

 

実際に炭素鋼をレーザー切断する場合、これら 3 つのパラメータの相互作用を包括的に考慮する必要があります。現在の切断要件に最適な組み合わせを特定し、切断品質と効率の最適なバランスを実現して多様な生産要求に応えるためには、パラメータの継続的な調整と最適化が不可欠です。