Blachy stalowe ocynkowanesą szeroko stosowane w produkcji nadwozi samochodowych ze względu na ich doskonałą odporność na korozję. Są również powszechnie stosowanymi materiałami metalowymi w branżach takich jak produkcja sprzętu AGD, szaf na dokumenty i artykuły codziennego użytku. Aby zapewnić dokładność i jakość formowania produktu, wycinane są blachy stalowe ocynkowane. Na tym etapie najczęściej stosowaną metodą procesową jest cięcie laserowe. Jest to metoda obróbki, która nie dotyka materiału, dzięki czemu nie uszkodzi powierzchni blachy, a na ciętej powierzchni nie powstaną zadziory. Jest to metoda przetwarzania, która może znacznie skrócić późniejsze procesy. Niewiele jest jednak doniesień z systematycznych badań procesu cięcia laserowego blach stalowych ocynkowanych.
Ponieważ blacha ocynkowana jest blachą stalową powlekaną, zawsze była uznawana za materiał trudny do cięcia laserowego. Obecnie najbardziej popularnym sprzętem do cięcia laserowego jest maszyna do cięcia laserem światłowodowym, która ma ogromne zalety w obniżaniu kosztów i konserwacji. Jakie są zatem lepsze rozwiązania dla maszyn do cięcia laserem światłowodowym przy cięciu blach ocynkowanych?
Jak wszyscy wiemy, funkcją blachy stalowej ocynkowanej jest ochrona stali węglowej wewnątrz poprzez cynkowanie powierzchniowe. Jest to płyta, która niełatwo rdzewieć po długotrwałym użytkowaniu. Chociaż tego rodzaju blacha jest nieco droższa niż zwykłe blachy ze stali węglowej, nadal jest opłacalna w kontekście kosztu całego produktu, ponieważ nie ma potrzeby stosowania kolejnych procesów, takich jak natryskiwanie w celu zapobiegania rdzy.
Podczas obróbki blach ocynkowanych należy dodać gaz pomocniczy. Czystość i ciśnienie gazu pomocniczego bezpośrednio wpływają na jakość przekroju blachy tnącej. Czystość tlenu użytego do cięcia powinna wynosić powyżej 99,6%. Jeżeli czystość tlenu użytego do cięcia jest większa, przekrój blachy ocynkowanej zostanie przecięty. Im wyższa chropowatość i jakość, tym oczywiście koszty cięcia również wzrosną. Czystość azotu podczas cięcia powinna wynosić powyżej 99,5%. Zwiększenie czystości azotu może zapewnić, że kolor szwów nie ulegnie zmianie podczas cięcia blach ocynkowanych.
Z punktu widzenia gazu pomocniczego istnieją ogólnie trzy procesy cięcia blach ze stali ocynkowanej, a mianowicie cięcie powietrzem, cięcie tlenem i cięcie azotem. Przeanalizujmy najpierw zalety i wady tych trzech procesów cięcia:
Po pierwsze, cięcie powietrzem: zaletą jest to, że koszt przetwarzania jest wyjątkowo niski. Należy jedynie wziąć pod uwagę koszty energii elektrycznej samego lasera i sprężarki powietrza. Nie ma konieczności ponoszenia wysokich kosztów gazu pomocniczego. Jednak wydajność cięcia cienkich blach może dorównać cięciu azotem. Jest to ekonomiczna i wydajna metoda cięcia. Ale wady na powierzchni cięcia są również oczywiste. Przede wszystkim na odcinku wycinanym powietrzem powstaną zadziory na dolnej powierzchni, a produkty poddane obróbce laserowej muszą także zostać poddane obróbce wtórnej, np. gratowaniu, co nie sprzyja całemu cyklowi produkcyjnemu produktu. Po drugie, przekrój cięcia powietrznego łatwo ulega czernieniu, co wpływa na jakość produktu. Dlatego nie można odzwierciedlić zalet obróbki laserowej bez późniejszej obróbki. Dlatego wiele firm niechętnie decyduje się na cięcie powietrzem przy obróbce blach ze stali ocynkowanej.
Po drugie, cięcie tlenowe: jest to najbardziej tradycyjna i standardowa metoda cięcia. Zaletą jest niski koszt gazu, a przy obróbce blach wykonanych głównie ze stali węglowej nie ma konieczności częstej zmiany gazu pomocniczego, co ułatwia zarządzanie fabryką. Wadą jest jednak to, że po cięciu tlenowym na powierzchni ciętej powierzchni pozostaje warstwa kamienia tlenkowego. Jeśli takie produkty ze zgorzeliną tlenkową zostaną spawane bezpośrednio, zgorzelina tlenkowa z czasem naturalnie się odklei. Jest to jeden z powodów, dla których podczas spawania blach ocynkowanych łatwo jest spowodować fałszywe spawanie.
Po trzecie, cięcie azotem: użyj azotu do szybkiego przetwarzania. Ponieważ rola azotu jest inna niż tlenu stosowanego do wspomagania spalania, pełni on rolę ochronną, dzięki czemu sekcja tnąca nie będzie wytwarzać kamienia tlenkowego. Wiele firm jest zainteresowanych tą zaletą, dlatego często do cięcia blach ze stali ocynkowanej wykorzystują azot. Jednak wadą cięcia azotem jest to, że część tnąca nie jest chroniona, więc produkt łatwo rdzewieje. Aby zapobiec rdzewieniu produktu, należało go ponownie spryskać. W rezultacie blacha ocynkowana zakupiona drożej nie wykazywała właściwości swojej warstwy ocynkowanej, a szkoda.
