Parimi i Prerjes së Fusionit Laser-Oksigjen
Prerja me lazer e çelikut të mbështjellë në nxehtësi zakonisht përdor atë që njihet teknikisht si prerja e shkrirjes lazer-oksigjen ose 'prerja hibride me flakë lazer'. Ndryshe nga avullimi me lazer ose proceset e shkrirjes së pastër, prerja me lazer me oksigjen mbështetet në një sinergji të fuqishme midis rrezes lazer dhe një reaksioni kimik ekzotermik. Parimi funksionon si më poshtë: një rreze lazer me fibër me energji të lartë (zakonisht 4 deri në 6 kW) fokusohet në sipërfaqen e pllakës së çelikut të mbështjellë të nxehtë, duke ngrohur me shpejtësi një zonë të lokalizuar në temperaturën e ndezjes së hekurit (afërsisht 1350°C). Një rrymë oksigjeni me pastërti të lartë drejtohet në mënyrë koaksiale me rreze lazer në këtë pikë të mbinxehur. Pasi hekuri arrin pikën e tij të ndezjes, ai reagon dhunshëm me oksigjenin në një reaksion oksidimi ekzotermik: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 + nxehtësi. Kjo djegie kimike çliron tre deri në pesë herë më shumë energji termike sesa kontribuon vetë rrezja lazer. Kështu, lazeri vepron si një 'çakmak' ose 'ndezëse' efikas, shumë i kontrollueshëm, duke inicuar dhe më pas udhëhequr reaksionin përgjatë rrugës së programuar të prerjes, ndërsa gazi i oksigjenit shërben për qëllimin e dyfishtë të të qenit agjent djegës dhe një avion me presion të lartë që nxjerr jashtë oksidin e shkrirë të hekurit që rezulton nga slagja e prerë.
Për pllakat e trasha të çelikut të karbonit, ky proces hibrid është metoda më ekonomike dhe më e shpejtë e prerjes në dispozicion. Mundëson prerjen e pllakave deri në 200 mm të trasha duke përdorur një lazer me fuqi relativisht të ulët (6 kW), sepse reaksioni i oksidimit siguron mbi 80% të energjisë totale të prerjes. Ky efikasitet eliminon nevojën për lazer masivë dhe të shtrenjtë me fuqi të lartë që shpesh kërkohen për pllaka të trasha. Rezultati është një prerje e pastër me vertikalitet të shkëlqyeshëm, dukshëm më pak skorje se prerja plazmatike dhe nuk ka nevojë për kohë të gjata parangrohje (shpesh 2-3 minuta) që janë të detyrueshme për prerjen tradicionale me karburant.
Përgatitja e çelikut të petëzuar në nxehtësi për prerje optimale me laser
Ndërsa procesi i oksigjenit me lazer është një mjet i fuqishëm për prerjen e çelikut të karbonit, arritja e një rezultati të cilësisë së lartë dhe të qëndrueshme varet në mënyrë kritike nga gjendja e sipërfaqes së pllakës së papërpunuar të petëzuar. Çeliku i zi standard i petëzuar në nxehtësi ka një sipërfaqe karakteristike me luspa që nuk është aspak ideale për një lazer. Kjo sipërfaqe 'si hëna' ose me kratere ndikon në sistemin e sensorit të lartësisë së lazerit, duke bërë që pika qendrore të zhvendoset brenda dhe jashtë fokusit, gjë që ndikon drejtpërdrejt në cilësinë dhe qëndrueshmërinë e prerjes. Për ta kundërshtuar këtë, materiali i preferuar për prerjen me lazer me precizion të lartë është çeliku me turshi dhe vaj (HRP&O) me rrotullim të nxehtë . Në këtë proces, spiralja e mbështjellë në nxehtësi kalon nëpër një banjë me acid klorhidrik që heq kimikisht shkallën e fortë të mullirit, duke lënë një sipërfaqe të pastër, të lëmuar, uniforme që më pas lyhet pak me vaj për të siguruar mbrojtje të përkohshme nga korrozioni.
Studimet e industrisë kanë konfirmuar se turshi transformon në thelb performancën e prerjes me lazer të çelikut të petëzuar. Në të gjitha vargjet e trashësisë, cilësia e sipërfaqes së materialit ka një ndikim më të rëndësishëm në rezultatet e prerjes se çdo variabël tjetër, duke përfshirë presionin e gazit ndihmës ose rregullimin e pozicionit fokal. Një thellësi e qëndrueshme fokusimi është kërkesa kryesore për prerje të qëndrueshme dhe me cilësi të lartë; sipërfaqja e lëmuar e çelikut HRP&O siguron pikërisht këtë, duke mundësuar një dritare të gjerë procesi dhe shpejtësi të lartë prerjeje. Përveç kësaj, disa procese të avancuara si procesi SCS (Sustainable Coil Solutions) shkojnë një hap më tej, duke krijuar një sipërfaqe të pastër dhe të thatë që përmirëson shpejtësinë e prerjes me afërsisht 20% duke eliminuar tymin e krijuar nga djegia e vajit. Për aplikime precize që kërkojnë rrafshueshmëri të garantuar pas prerjes, klasat e specializuara si produktet me shirita të mbështjellë të nxehtë Laser Plus garantojnë një devijim maksimal të sheshtë prej vetëm 3 mm për metër.
Rrjedha e punës nga bobina në pjatë për prerjen me lazer
Në një mjedis fabrikimi modern dhe efikas, fluksi i punës nga mbështjellja e mbështjellë në nxehtësi te një pllakë e prerë dhe e përfunduar është shumë e automatizuar dhe e thjeshtë. Procesi shpesh fillon me një spirale me matës të rëndë që mund të peshojë deri në 30 tonë, e cila është montuar në një dekoilues preciz. Shiriti i çelikut ushqehet përmes një niveluesi të rëndë që eliminon ' grupin e spirales ' (lakimin natyral të shiritit të plagës) për të prodhuar një fletë krejtësisht të sheshtë. Kjo pasohet nga një prerje precize me prerje në gjatësi që e ndan shiritin në pllaka me dimensione të sakta dhe të programuara. I gjithë ky proces në linjë mund të monitorohet dhe kontrollohet nga softueri i drejtuar nga receta, duke siguruar cilësime perfekte dhe të përsëritshme për çdo produkt të ekzekutuar. Rezultati është një boshllëk i sheshtë, me përmasa të qëndrueshme që është optimizuar për fazën tjetër: vetë sistemi i prerjes me lazer.
Pllakat e sheshta të përfunduara më pas ngarkohen në një makinë prerëse lazer me fibra me fuqi të lartë. Parametrat e prerjes - më e rëndësishmja, presioni i gazit të ndihmës së oksigjenit, pozicioni qendror i lazerit (i vendosur thellë brenda pllakave të trasha për një hapje të ngushtë paralele) dhe shpejtësia e prerjes - janë të gjitha të programuara në sistemin CNC. Për shumë operacione me volum të lartë, procesi avancohet më tej duke lëvizur drejtpërdrejt nga spiralja në lazer. Në sistemet e zbrazjes me lazer të ushqyer me spirale, shiriti i niveluar futet drejtpërdrejt në dhomën e prerësit me lazer. Kjo eliminon hapin e veçantë të krijimit të pllakave diskrete, heq kohën e nevojshme për ndërrimin e paletës dhe mund të rrisë kohën e përgjithshme të prodhimit të sistemit lazer me afërsisht 14%, që përfaqëson një kursim prej rreth 600 orë pune në vit në krahasim me sistemet tradicionale të ushqyer me fletë. Kjo rrjedhë e integruar plotësisht e punës, nga bobina e papërpunuar deri te pjesa e prerjes me saktësi me lazer, maksimizon përdorimin e materialit, minimizon trajtimin dhe vendos standardet për përpunimin modern të çelikut.
