ステンレス鋼と炭素鋼は、金属加工における2つの一般的な材料です。レーザー切断プロセスでは、素材の特性、融点、熱伝導率などの違いにより、その切断方法や工程要件も異なります。適切な切断方法とパラメータを選択することが、切断品質と効率を確保する鍵です。
1. ステンレス鋼のレーザー切断方法
ステンレス鋼は高い強度を持ち、熱伝導率が低いです。加工中には熱が集中し、切断幅が狭くなります。高圧窒素を使った補助切断が適しています。窒素は空気を隔離し、切断中に酸化を防ぐ役割を果たし、切断面を滑らかで清潔に保ち、酸化層や変色がありません。これは外観や溶接性能に高い要求があるキッチンウェア、医療機器、装飾品などの業界で広く使用されています。
コスト要件が高くても表面要件が厳しくない場合、酸素を使用してステンレス鋼を切断することもできますが、切断面には明显的な酸化層が形成され、表面は黄黒色になり、後処理と研磨が必要です。
2. 炭素鋼のレーザー切断方法
炭素鋼は、光吸収と熱伝導が良好であるため、比較的簡単に切断できます。一般的に使用される方法は酸素補助切断です。レーザーが溶融材を照射している間、酸素と金属は激しい酸化反応を起こし、大量の熱エネルギーが放出され、切断プロセスが加速します。この方法は非常に効率的で、中厚板の高速切断に適しており、構造部品や機械製造などの産業で広く使用されています。
薄い炭素鋼板や切断エッジに高い要求がある部品の場合、酸化を避け、切断面の品質を向上させるために窒素切断も使用できますが、コストは比較的高くなります。
3. 注意事項とプロセスの違い
ステンレス鋼をカットする際には、ノズルの距離、焦点位置、空気圧設定に特に注意を払う必要があります。これにより、スラグの発生や変色を防ぎます。
炭素鋼をカットする際には、板の厚さに応じて適切な酸素圧力とノズル径を選択し、十分な燃焼と滑らかな断面を確保します。
同じ出力条件の下では、炭素鋼のカット効率は通常ステンレス鋼よりも高いです。
要するに、レーザー加工ではステンレス鋼は品質を追求するために窒素保護切断が適しており、炭素鋼は効率を追求するために酸素切断が適しています。材料の特性と用途要件に応じて合理的に選択することが、高品質なレーザープロセスを実現する鍵です。
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