1. Материална отразяваща способност за лазер
Алуминий/мед: С отразяваща способност до 80%-95%(алуминий ~ 82%, мед ~ 95%), повечето лазерна енергия се отразява и губи. За подобряване на абсорбцията са необходими по -висока мощност (напр. По -голяма или равна на 6000W) или специални процеси (напр. Предварително загряване). Недостатъчната мощност може да доведе до „неуспех за иницииране на рязане“ или „неадекватно навлизане“.
Неръждаема стомана: Отразяващата способност е ~ 30% -40% (без оксиден слой), което позволява ефективна абсорбция на енергия. Дори системите с ниска мощност (напр. 1500W) могат стабилно да изрежат тънки листове (по-малко или равни на 8 мм).
2. Материална топлинна проводимост
Алуминий/мед: Високата топлинна проводимост (алуминий ~ 237W/m · k, мед ~ 401W/m · k) причинява бърза дифузия на топлината, което затруднява концентрирането на енергията по пътя на рязане. Решенията включватувеличаване на мощността(да компенсира загубата на топлина) илиускоряване на скоростта на рязане(за намаляване на времето за дифузия на топлината). Например, рязането на 2 мм алуминий със система 6000W постига скорост до 5 м/мин, докато същата дебелина на неръждаемата стомана изисква само 3м/мин.
Неръждаема стомана: Ниската топлинна проводимост (~ 16–20W/m · k) поддържа топлината локализирана, стабилизирайки разтопения пул. Това го прави подходящ за рязане на плоча със средна до дебелина (по-малко или равно на 12 мм) с умерена мощност (напр. 3000W).
3. Точки за топене и кипене на материали
Алуминий: Стопява се на ~ 660 градуса (ниско), но кипи на ~ 2467 градуса (високо). Рязането преди всичко включва топене (не изпаряване), изискващ асистент газ (напр. Азот) за разтопяване на разтопена шлака. Недостатъчното налягане на газа може да причини сцепление на шлаката и бури.
Мед: Стопява се на ~ 1085 градуса (по -високо) и кипи на ~ 2562 градуса (високо). За разтопяването му е необходима по -висока мощност (по -голяма или равна на 6000W), а вискозният разтопен басейн често води до дефекти на „залепване на дроби“.
Неръждаема стомана: Стопява се на ~ 1500 градуса (високо), но кипи на ~ 2750 градуса (много по -високо). Реженето преди всичко включва топене. Използването на кислород като помощно газово освобождава окислителната топлина (допринасяйки 30% -50% от енергията на рязане), намаляването на необходимата лазерна мощност (напр. 3000W рязане на кислород от 10 мм неръждаема стомана е по -ефективно от 6000W азотното рязане).
4. Тенденция на окисляване на материала
Неръждаема стомана: Реагира с кислород, за да образува железен оксид (Fe₃o₄), освобождавайки топлина, която повишава скоростта на рязане (напр. 3000W рязане на кислород от 8 мм неръждаема стомана е два пъти по -бързо от рязането на азот). Окисляването обаче може леко да обезцвети отрязания ръб (изискващ след полиране).
Алуминий/мед: Високотемпературното окисляване образува рефрактерни оксидни филми (напр. Al₂o₃ с точка на топене 2050 градуса, CUO с точка на топене от 1326 градуса), която блокира абсорбцията на лазерна енергия.Инертни газове (азот/аргон)по този начин са необходими за предотвратяване на образуването на оксид и издухване на разтопена шлака.
5. Съвместимост с помощните газове
6. Типично сравнение на ефективността на рязане (6000W лазер от влакна)
Резюме
Алуминий/мед с висока рефлективност изисква висока мощност + инертен газ + отстраняване на шлаки с високо налягане;
Неръждаемата стомана може да използва кислородно окисляване за енергийна ефективност или азот за прецизни съкращения без оксид.