W drugiej części artykułu przedstawiono wymagania jakościowe krawędzi blach stalowych ciętych laserowo w odniesieniu do obowiązujących norm europejskich oraz klas wykonania konstrukcji stalowych.
Z artykułu dowiesz się:
- jakie normy określają jakość krawędzi blach ciętych laserowo,
- jak klasa wykonania EXC wpływa na wymagania jakościowe cięcia,
- jakie wady krawędzi są najważniejsze w ocenie jakości cięcia laserowego.
Wymagania jakościowe cięcia laserowego
Wymagania jakościowe dla ciętych termicznie (w tym wiązką lasera) krawędzi blach stalowych są określone jedynie w kilku normach europejskich [7-9]. Norma PN-EN 1090-2 określa dla różnych klas wykonanie konstrukcji stalowych – EXC, wymaganą klasę jakości ciętych krawędzi wg PN-EN 9013. Z kolei klasa wykonania konstrukcji, EXC, jest ustalana w zależności od metody wytwarzania, wymagań użytkowych i skutków awarii konstrukcji.
Klasy wykonanie i produkcji konstrukcji stalowych, a więc i jakości ciętych laserowo krawędzi blach, muszą być rozpatrywane w kontekście konsekwencji awarii konstrukcji. Norma PN-EN1990: 2002, pkt. B3, tab. B1: Definicja klas konsekwencji, ustala trzy klasy konsekwencji: wysoką – CC3 (konstrukcje, których awaria stwarza zagrożenie życia ludzkiego; np. budynki użyteczności publicznej, jak hale koncertowe i sportowe, dachy stadionów itp.), średnią – CC2 (na przykład budynki mieszkalne i biurowe) i niską – CC1 (np. konstrukcje bezzałogowe). Łącząc kategorię wymagań użytkowych – SC, kategorię produkcji – PC oraz klasy konsekwencji – CC, ustala się wymaganą klasę wykonania określonej konstrukcji stalowych EXC (tab. 1). Z ustalonej w ten sposób klasy wykonania konstrukcji, EXC, wynikają schemat identyfikacji klas niezawodności konstrukcji stalowych oraz wymagany poziom nadzoru przy projektowaniu konstrukcji (DSL) i poziom inspekcji w czasie wykonawstwa konstrukcji (IL).
Zapis zgodny z normą PN-EN1990
Z kolei norma PN-EN 9013 określa ilościowe wymagania jakościowe krawędzi blach stalowych ciętych laserem (zakres pomiarowy, a nie klasa jakości), dotyczące jedynie chropowatości – Rz5 µm oraz prostopadłości powierzchni ciętej – u mm, w funkcji grubości ciętej blachy – a mm (rys. 1, tab. 2). Norma stawia też ograniczenia dotyczące profilu powierzchni czołowej cięcia w zakresie stopienia górnej krawędzi, ale podaje dopuszczalną wielkość wymiaru ∆a, w funkcji grubości ciętej blachy (np. ∆a = 0,6 mm dla blach w zakresie grubości – a > 6 ≤ 10 mm i ∆a = 1,0 mm dla a > 10 ≤ 20 mm.
Jak w każdym procesie technologicznym, szczególnie w cięciu laserowym, najważniejsze jest dobranie odpowiednich warunków pracy. Podstawowym kryterium jest zapewnienie jak najwyższej jakości cięcia. Wyjątkiem jest, gdy cięcie laserowe jest stosowane do złomowania konstrukcji, gdzie jedynym kryterium jest przecięcie złomowanego elementu konstrukcji przy możliwie najniższych kosztach. Podstawowe wady ciętych laserowo krawędzi (pomijając odkształcenie blach w procesie cięcia laserowego, to nadmierne zaokrąglenie górnej krawędzi ciętych blach ‒ Δa, odchylenie od prostopadłości powierzchni cięcia prostopadłego – u, nadmierne chropowatość ciętej powierzchni – Rz5, lokalne głębokie wyżłobienia oraz nawis metalu i/lub żużla na dolnej krawędzi cięcia (rys. 1-4, tab. 3).