Լազերային-թթվածնի միաձուլման կտրման սկզբունքը
Տաք գլանվածքով պողպատի լազերային կտրումը սովորաբար օգտագործում է այն, ինչը տեխնիկապես հայտնի է որպես լազերային թթվածնային միաձուլման կտրում կամ «լազերային բոցի հիբրիդային կտրում»: Ի տարբերություն լազերային գոլորշիացման կամ մաքուր հալման գործընթացների, լազերային թթվածնային կտրումը հիմնված է լազերային ճառագայթի և էկզոտերմիկ քիմիական ռեակցիայի միջև հզոր սիներգիայի վրա: Սկզբունքն աշխատում է հետևյալ կերպ. բարձր էներգիայի մանրաթելային լազերային ճառագայթը (սովորաբար 4-ից 6 կՎտ) կենտրոնանում է տաք գլորված պողպատե սալիկի մակերեսի վրա՝ արագորեն տաքացնելով տեղայնացված տարածքը մինչև երկաթի բռնկման ջերմաստիճանը (մոտ 1350°C): Բարձր մաքրության թթվածնային շիթը լազերային ճառագայթի հետ համատեղ ուղղորդվում է այս գերտաքացած կետի վրա: Երբ երկաթը հասնում է իր բռնկման կետին, այն կատաղի արձագանքում է թթվածնի հետ էկզոտերմիկ օքսիդացման ռեակցիայի մեջ՝ 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 + ջերմություն: Այս քիմիական այրումը երեքից հինգ անգամ ավելի շատ ջերմային էներգիա է թողարկում, քան լազերային ճառագայթն ինքնին նպաստում է: Այսպիսով, լազերը գործում է որպես արդյունավետ, խիստ կառավարելի «կրակիչ» կամ «վառիչ»՝ սկսելով և այնուհետև ուղղորդելով ռեակցիան ծրագրավորված կտրման ճանապարհով, մինչդեռ թթվածնային գազը ծառայում է երկակի նպատակին՝ լինել այրման նյութ և բարձր ճնշման շիթ, որը դուրս է մղում ստացված հալած երկաթի օքսիդը կտրվածքից:
Հաստ ածխածնային պողպատե սալերի համար այս հիբրիդային գործընթացը ամենաարդյունավետ և ամենաարագ կտրման մեթոդն է: Այն հնարավորություն է տալիս կտրել մինչև 200 մմ հաստությամբ թիթեղները՝ օգտագործելով համեմատաբար ցածր հզորության լազեր (6 կՎտ), քանի որ օքսիդացման ռեակցիան ապահովում է կտրման ընդհանուր էներգիայի ավելի քան 80%-ը: Այս արդյունավետությունը վերացնում է զանգվածային, թանկարժեք բարձր հզորության լազերների անհրաժեշտությունը, որը հաճախ պահանջվում է հաստ թիթեղների համար: Արդյունքը մաքուր կտրվածք է՝ գերազանց ուղղահայացությամբ, զգալիորեն ավելի քիչ խարամ, քան պլազմային կտրումը, և կարիք չկա երկարատև նախնական տաքացման ժամանակների (հաճախ 2-3 րոպե), որոնք պարտադիր են ավանդական թթվային վառելիքով կտրելու համար:
Տաք գլանվածքի պողպատի պատրաստում օպտիմալ լազերային կտրման համար
Թեև լազերային թթվածնային գործընթացը հզոր գործիք է ածխածնային պողպատը կտրելու համար, բարձրորակ, հետևողական արդյունքի հասնելը մեծապես կախված է չմշակված տաք գլորված ափսեի մակերեսային վիճակից: Ստանդարտ տաք գլանվածքով սև պողպատն ունի բնորոշ թեփուկավոր մակերես, որը հեռու է լազերի համար իդեալական լինելուց: Այս «լուսնանման» կամ խառնարանային մակերեսը ազդում է լազերային բարձրության սենսորային համակարգի վրա՝ հանգեցնելով կիզակետային կետի շեղմանը և դուրս գալ կենտրոնից, ինչն ուղղակիորեն ազդում է կտրվածքի որակի և հետևողականության վրա: Դրան դիմակայելու համար գերճշգրիտ լազերային կտրման համար նախընտրելի նյութը տաք գլորված թթու և յուղով (HRP&O) պողպատն է: Այս գործընթացում տաք գլորված կծիկը անցնում է աղաթթվային բաղնիքի միջով, որը քիմիապես հեռացնում է ամուր ջրաղացի կշեռքը՝ թողնելով մաքուր, հարթ, միատարր մակերես, որն այնուհետև թեթևակի յուղվում է կոռոզիայից ժամանակավոր պաշտպանություն ապահովելու համար:
Արդյունաբերական ուսումնասիրությունները հաստատել են, որ թթու դնելը հիմնովին փոխակերպում է տաք գլանվածքով պողպատի լազերային կտրման աշխատանքը: Հաստության բոլոր միջակայքերում նյութի մակերեսի որակն ավելի էական ազդեցություն ունի կտրման արդյունքների վրա, քան ցանկացած այլ փոփոխական, ներառյալ օժանդակ գազի ճնշումը կամ կիզակետային դիրքի ճշգրտումը: Հետևողական ուշադրության խորությունը կայուն, բարձրորակ կտրվածքների առաջնային պահանջն է. HRP&O պողպատի հարթ մակերեսն ապահովում է հենց դա՝ հնարավորություն տալով պրոցեսի լայն պատուհան և բարձր կտրման արագություն: Բացի այդ, որոշ առաջադեմ գործընթացներ, ինչպիսիք են SCS (Sustainable Coil Solutions) գործընթացը, մի քայլ առաջ են գնում՝ ստեղծելով մաքուր, չոր մակերես, որը բարելավում է կտրման արագությունը մոտավորապես 20%-ով՝ վերացնելով յուղի այրման հետևանքով առաջացած ծուխը: Ճշգրիտ կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են երաշխավորված հարթություն կտրումից հետո, մասնագիտացված դասակարգերը, ինչպիսիք են Laser Plus տաք գլանվածքով ժապավենային արտադրանքները, երաշխավորում են հարթության առավելագույն շեղում ընդամենը 3 մմ մեկ մետրի համար:
The Coil-to-Plate Workflow լազերային կտրման համար
Ժամանակակից, արդյունավետ արտադրական միջավայրում աշխատանքային հոսքը տաք գլանվածքից մինչև կտրված, պատրաստի ափսեը խիստ ավտոմատացված և պարզեցված է: Գործընթացը հաճախ սկսվում է մինչև 30 տոննա կշռող ծանրաչափ կծիկով, որը տեղադրված է ճշգրիտ դեկոյլերի վրա: Պողպատե ժապավենը սնվում է ծանր աշխատանքային հարթեցնող սարքի միջոցով, որը վերացնում է «կծիկի հավաքածուն» (վերքի շերտի բնական կորությունը)՝ կատարելապես հարթ թիթեղ ստեղծելու համար: Դրան հաջորդում է ճշգրիտ կտրվածքով կտրվածքը, որը շերտը բաժանում է ճշգրիտ, ծրագրավորված չափերի թիթեղների: Այս ամբողջ ներկառուցված գործընթացը կարող է վերահսկվել և վերահսկվել բաղադրատոմսերի վրա հիմնված ծրագրաշարի միջոցով՝ ապահովելով կատարյալ, կրկնվող պարամետրեր յուրաքանչյուր գործարկվող արտադրանքի համար: Արդյունքը հարթ, հետևողական չափի դատարկ է, որն օպտիմիզացված է հաջորդ փուլի համար՝ լազերային կտրման համակարգն ինքնին:
Պատրաստի հարթ թիթեղները այնուհետև բեռնվում են բարձր հզորությամբ մանրաթելային լազերային կտրող մեքենայի վրա: Կտրման պարամետրերը, որոնցից ամենակարևորն է, թթվածնի օժանդակ գազի ճնշումը, լազերի կիզակետային դիրքը (նեղ, զուգահեռ միջանցքի համար հաստ թիթեղների խորքում տեղադրված) և կտրման արագությունը, բոլորը ծրագրավորված են CNC համակարգում: Բազմաթիվ մեծածավալ գործողությունների դեպքում գործընթացը շարունակվում է` անմիջապես պարույրից լազեր տեղափոխելով: Կծիկով սնվող լազերային բլանկավորման համակարգերում հարթեցված ժապավենը սնվում է անմիջապես լազերային կտրիչի խցիկի մեջ: Սա վերացնում է դիսկրետ թիթեղների ստեղծման առանձին քայլը, վերացնում է ծղոտե ներքնակ փոխելու համար անհրաժեշտ ժամանակը և կարող է մեծացնել լազերային համակարգի արտադրության ընդհանուր ժամանակը մոտավորապես 14%-ով, ինչը տարեկան մոտ 600 աշխատանքային ժամ խնայողություն է` համեմատած ավանդական թիթեղներով սնվող համակարգերի հետ: Այս լիովին ինտեգրված աշխատանքային հոսքը` չմշակված կծիկից մինչև լազերային ճշգրիտ հատված, առավելագույնի է հասցնում նյութի օգտագործումը, նվազագույնի է հասցնում բեռնաթափումը և սահմանում է ստանդարտ պողպատի ժամանակակից մշակման համար:
