1. Mécanisme de base : pourquoi l'épaisseur affecte la vitesse de découpe laser
Besoin énergétique: Les plaques plus épaisses nécessitent plus d’énergie laser pour pénétrer dans toute la profondeur de l’acier. Une épaisseur plus élevée augmente la distance que le faisceau laser doit parcourir à travers le matériau, entraînant une plus grande perte d'énergie par conduction thermique vers le métal environnant.
Dissipation thermique: Les plaques d'acier patinables plus épaisses ont une masse thermique plus élevée, ce qui signifie qu'elles absorbent et dissipent la chaleur plus rapidement que les plaques minces. Pour compenser, le laser doit rester plus longtemps en chaque point (vitesse plus lente) pour générer suffisamment de chaleur pour faire fondre toute l'épaisseur.
2. Référence de vitesse de découpe laser pour les tôles d'acier patinées de différentes épaisseurs
| Épaisseur de la plaque d'acier patinée | Vitesse de découpe laser recommandée | Remarque sur la qualité des bords clés |
|---|---|---|
| 1 à 3 mm (-plaques minces laminées à froid) | 8 à 15 minutes/minute | Coupe rapide ; bords lisses et sans bavures- (idéal pour les panneaux/panneaux décoratifs) |
| 4–10 mm (plaques moyennes laminées à chaud-) | 2 à 6 m/min | Vitesse modérée ; de légères bavures peuvent se former sur le bord inférieur (facilement éliminées par brossage) |
| 11–20 mm (plaques épaisses laminées à chaud-) | 0,5 à 2 m/min | Vitesse lente ; nécessite une puissance laser plus élevée (≥8 000 W) pour éviter une pénétration incomplète |
| >20 mm (plaques épaisses et lourdes) | 0,1–0,5 m/min | Coupe très lente ; une coupe assistée par de l'azote-est recommandée pour réduire l'oxydation et améliorer la qualité des bords |
3. Facteurs supplémentaires qui interagissent avec l'épaisseur pour affecter la vitesse
Puissance laser : Une puissance plus élevée (par exemple, 12 000 W contre. 6000W) permet une découpe plus rapide de plaques épaisses-pour une plaque de 20 mm, une puissance de 12 000 W peut augmenter la vitesse d'environ 50 % par rapport à 6 000 W.
Type de gaz d'assistance:
Oxygène: Accélère la vitesse de découpe des plaques épaisses (jusqu'à 20 mm) en déclenchant une réaction d'oxydation exothermique, qui complète l'énergie laser. Cependant, il laisse une fine couche d’oxyde sur la tranche.
Azote : Utilisé pour des bords propres et sans oxyde-, mais nécessite des vitesses plus lentes (réduites d'environ 30 % par rapport à l'oxygène) en raison de l'absence de réaction exothermique.
Nuance d'acier patinable : Les nuances à haute résistance-(par exemple, Q550NH) ont une dureté légèrement supérieure aux nuances standard (par exemple, SPA-H), nécessitant une réduction de 5 à 10 % de la vitesse de coupe pour la même épaisseur afin de garantir la qualité des bords.
4. Implications pratiques pour le traitement
Pourfines plaques d'acier patinables-laminées à froid (1 à 3 mm)(utilisé pour les panneaux décoratifs, les panneaux de porte) : La découpe laser est très efficace et des vitesses élevées peuvent être utilisées pour maximiser le débit de production.
Pourtôles épaisses-laminées à chaud (10 à 20 mm)(utilisé pour les composants structurels porteurs{{0}) : prévoyez des temps de traitement plus longs et optez pour une puissance laser plus élevée si une production par lots est nécessaire pour éviter les retards.
Pour les assiettes>20 millimètres : La découpe au laser est réalisable mais moins rentable-que la découpe au plasma ; envisagez le découpage au plasma pour les grands lots afin d’équilibrer vitesse et coût.
