Лазерне різання оцинкованої сталі для корпусів зовнішнього обладнання

Проектування ан зовнішній сталевий корпус вимагає збалансування суворих рейтингів корозійної стійкості NEMA та IP із виробничими обмеженнями великого виробництва. Обробка попередньо оцинкованих матеріалів створює певні термічні ризики в цеху. Неправильне термічне різання випаровує захисний цинковий шар, створює вразливість до іржі на краях і залишає затверділий шлак, який погіршує стійкість до атмосферних умов ущільнювачів.

Виробничі робочі процеси зазвичай йдуть двома різними шляхами. Ви можете лазерно різати попередньо оцинкований листовий метал відповідно до ASTM A653 або ви можете лазерно різати оголену холоднокатану сталь і застосовувати гаряче цинкування після виготовлення за стандартом ASTM A123. Кожен шлях передбачає операційні компроміси щодо точності розмірів і часу виконання. Однак сучасна технологія волоконного лазера змінює рівняння. Якщо ви поєднуєте високопотужні волоконні лазери з певними марками матеріалів, як-от DX51D, і суворими протоколами постобробки, результати дуже довговічні. Цей інженерний підхід створює корпуси, які конкурують з нержавіючої сталі в суворих умовах без відповідних витрат на сировину.

• Вибір матеріалу є основоположним: вказівка ​​правильного основного матеріалу, методу покриття (електрооцинковане або гаряче занурення) і ваги покриття (наприклад, DX51D з покриттям G90) безпосередньо визначає швидкість лазерного різання та якість краю.

• Допоміжний газ визначає стійкість до корозії: використання азоту високого тиску замість кисню не підлягає обговоренню для запобігання окисленню країв і підготовки деталей до вторинного порошкового покриття.

• Обробка країв є обов’язковою для використання на відкритому повітрі: покладатися виключно на катодний 'жертовний' захист цинку по краях, обрізаних лазером, недостатньо для суворих зовнішніх умов; потрібна вторинна герметизація країв.

• Можливості постачальника мають значення: для безпечного та економічного виробництва деталей з оцинкованого листового металу в масштабі потрібні високопотужні волоконні лазери з вдосконаленим видаленням диму та автоматизованим видаленням задирок.

Чому оцинкована сталь для зовнішніх корпусів?

Інженери оцінюють матеріали на основі співвідношення вартості та стійкості до корозії. Оцинкована сталь має явну перевагу перед нержавіючою сталлю 304 або 316 та алюмінієм 5052 для великих телекомунікаційних шаф, корпусів HVAC та важких електричних панелей. Нержавіюча сталь забезпечує чудову стійкість до іржі, але значно збільшує витрати на сировину та механічну обробку. Алюміній легкий і стійкий до окислення, але йому не вистачає структурної жорсткості, необхідної для важких умов експлуатації, і вимагає більшої товщини, щоб відповідати міцності на розрив сталі. Оцинкована сталь забезпечує високу міцність на розрив разом із надійним захистом від погодних умов за незначну частину вартості сировини.

Виробничі групи повинні вибирати між попередньо оцинкованим листом і гарячим цинкуванням після виготовлення. Лазерне різання попередньо оцинкованого листа забезпечує вищу точність розмірів і коротший час виконання. Основним недоліком є ​​оголений край зрізу, який вимагає додаткової обробки. Пакетне гаряче цинкування після різання забезпечує повне покриття цинком по всіх краях. Однак процес гарячого занурення створює серйозні ризики термічної деформації тонкого листового металу. Він також забиває різьбові отвори, закриває вузькі допуски надлишком цинку та вимагає значного ручного повторного нарізання металевих вставок.

Захист цинку базується на двох механічних принципах. По-перше, цинковий шар діє як фізичний бар'єр проти вологи та кисню. По-друге, він служить витратним анодом. Якщо сталева підкладка оголюється через подряпину або порізаний край, навколишній цинк спочатку окислюється, захищаючи основний метал. Збереження цього покриття під час виготовлення має вирішальне значення для тривалої роботи в польових умовах. Коли ви випаровуєте занадто багато цинку під час процесу різання, ви зменшуєте ефективний радіус цього катодного захисту.

При правильному виготовленні оцинковані корпуси відповідають суворим вимогам щодо життєвого циклу. В атмосферному середовищі C3, яке включає міські та промислові атмосфери з помірним забрудненням діоксидом сірки, добре оброблений оцинкований корпус може прослужити десятиліттями. У суворіших середовищах C4, таких як важкі промислові зони та прибережні регіони з помірною солоністю, потрібне вторинне порошкове покриття на оцинковану основу, щоб зберегти очікуваний термін служби та запобігти передчасному утворенню червоної іржі.

Технічні ризики при лазерному різанні оцинкованої сталі

Виконується лазерне різання оцинкованої сталі створює складну термічну динаміку, якою оператори повинні ретельно керувати. Цинк плавиться приблизно при 420°C і випаровується при