Faktory ovlivňující rychlost a účinnost laserového řezání
V moderní výrobě plechů nabízí laserová technologie bezkonkurenční přesnost a rychlost řezání při tvarování široké škály materiálů. Jak odvětví stále více přijímá univerzálnost laserové řezací technologie, optimalizace rychlosti a účinnosti se stává čím dál důležitější. Od surového materiálu po finální produkt zahrnuje proces laserového řezání složité propojení mnoha faktorů. Kompletní pochopení klíčových faktorů ovlivňujících rychlost a účinnost laserového řezání je rozhodující, a to od vlastních vlastností materiálu až po komplexní nastavení řezacího stroje.
V tomto článku podrobně probereme klíčové faktory ovlivňující rychlost a účinnost laserového řezání, vysvětlíme složitosti vlastností materiálu, laserových parametrů, podmínek řezání, konfigurace stroje a návrhových aspektů. Tato analýza poskytuje uživatelům cenné poznatky, které jim umožní plně využít potenciál technologie laserového řezání a podpořit inovace v procesech tvorby kovových dílů.
Rychlost a účinnost laserového řezání
Řezná rychlost laserového řezacího stroje je pro mnoho zpracovatelských společností důležitým faktorem, protože určuje výrobní efektivitu. Jinými slovy, čím vyšší rychlost, tím vyšší celkový výkon. Laserové řezání je složitou výrobní technologií, která závisí na jemném vyvážení řady faktorů pro dosažení optimální rychlosti a efektivity. Vlastnosti materiálu, jako je složení, tloušťka a povrchový stav, ovlivňují řezné parametry. Laserové parametry, včetně hustoty výkonu, kvality svazku a ohniskové vzdálenosti, určují přesnost a účinnost řezu. Volba řezných podmínek, jako je rychlost a asistenční plyn, hraje klíčovou roli při zvyšování řezné efektivity. Faktory stroje, jako je konfigurace systému a údržba, významně přispívají k celkovému výkonu. Dále i návrhové aspekty, jako je geometrická složitost a optimalizace rozmístění dílů, ovlivňují rychlost a efektivitu řezání. Komplexním porozuměním a optimalizací těchto faktorů mohou výrobci zlepšit rychlost, přesnost a efektivitu procesu laserového řezání, čímž zvýší svou produktivitu a konkurenceschopnost.
Hlavní faktory ovlivňující rychlost laserového řezání
Pokročilá technologie řezání podpořila rychlý rozvoj laserového průmyslu, výrazně zlepšila kvalitu řezání a stabilitu laserových řezacích strojů. Během zpracování je rychlost laserového řezání ovlivňována faktory, jako jsou procesní parametry, kvalita materiálu, čistota plynu a kvalita svazku. Hlubší analýza složitosti tohoto procesu odhaluje komplexní aspekty, které musí uživatelé pečlivě zvážit. Zde prozkoumáme hlavní faktory, které významně ovlivňují rychlost a účinnost laserového řezání.
Parametry laseru
Hustota výkonu: Hustota výkonu laseru je určena výkonem laserového paprsku soustředěného na danou plochu, což přímo ovlivňuje rychlost a účinnost řezání. Vyšší hustota výkonu umožňuje vyšší rychlosti řezání, ale vyžaduje pečlivou kalibraci, aby nedošlo k poškození materiálu.
Kvalita svazku: Kvalita laserového svazku, včetně faktorů jako divergence, profil a vlnová délka, ovlivňuje přesnost a účinnost řezání. Vysoce kvalitní svazek zajišťuje rovnoměrné rozložení energie, což vede k čistšímu řezu a vyšší účinnosti.
Ohnisková vzdálenost: Ohnisková vzdálenost laserové čočky určuje velikost a hloubku skvrny svazku. Optimalizace ohniska zajišťuje přesné dodání energie na řezaný povrch, čímž maximalizuje účinnost bez poškození kvality.
Materiálové vlastnosti
Typ materiálu: Typ řezaného materiálu hraje klíčovou roli při určování rychlosti a účinnosti laserového řezání. Měkké materiály je relativně snadné laserem řezat a řezání probíhá rychleji. Tvrdé materiály vyžadují delší dobu zpracování. Kovové materiály jako nerezová ocel, hliník a uhlíková ocel mají odlišnou tepelnou vodivost, teploty tání a odrazivost, což ovlivňuje jejich reakci na laserové řezání. Například řezání oceli je mnohem pomalejší než řezání hliníku.
Tloušťka: Tloušťka materiálu přímo ovlivňuje rychlost a účinnost řezání. Silnější materiály vyžadují více energie a času na řezání než tenčí materiály. Pro dosažení optimálních výsledků při různých tloušťkách je nutné upravit výkon laseru, ohniskovou vzdálenost a rychlost řezání.
Stav povrchu: Nerovnosti povrchu (například rez, oxidace nebo povlaky) mohou ovlivnit kvalitu a rychlost laserového řezání. Pro efektivní řezání může být nutné povrch materiálu předem upravit čištěním nebo povrchovou úpravou.
Faktory ovlivňující laserový řezací stroj
Konfigurace laserového systému: Návrh a funkčnost laserového řezacího stroje, včetně systému dodávky svazku, řízení pohybu a funkcí automatizace, může ovlivnit rychlost a účinnost řezání. Pokroky v moderních laserových technologiích zvýšily rychlost a přesnost zpracování.
Údržba a kalibrace: Pravidelná údržba, kalibrace a seřízení laserového řezacího zařízení pomáhají zajistit stabilní výkon a prodloužit životnost stroje. Zanedbání údržby může vést ke snížení řezné účinnosti, delším výpadkům a nákladným opravám.
Podmínky střihu
Rychlost řezání: Rychlost, kterou se laserový paprsek pohybuje po povrchu materiálu, významně ovlivňuje efektivitu řezání. Nalezení správné rovnováhy mezi rychlostí řezání a výkonem pomáhá dosáhnout požadovaných výsledků a minimalizovat zpracovací čas.
Výběr asistenčního plynu: Asistenční plyny, jako je kyslík, dusík nebo stlačený vzduch, usnadňují odstraňování materiálu a chlazení během procesu laserového řezání. Volba asistenčního plynu závisí na typu materiálu, jeho tloušťce a požadované kvalitě řezu. Čím vyšší je tlak asistenčního plynu a čistota plynu, tím méně nečistot se přichytává k materiálu a hladší je řezná hrana. Obecně řečeno, kyslík řeže rychleji, zatímco dusík poskytuje lepší výsledek a je levnější. Různé plyny nabízejí různou úroveň efektivity a čistoty řezání.
Návrh a nastavení trysky: Správný návrh a nastavení trysky pomáhá směrovat proud sekundárního plynu a udržovat optimální vzdálenost mezi tryskou a materiálem. Nesprávné nastavení nebo opotřebení trysky může vést ke snížení efektivity a kvality řezání.
Podmínky střihu
Rychlost řezání: Rychlost, kterou se laserový paprsek pohybuje po povrchu materiálu, významně ovlivňuje efektivitu řezání. Nalezení správné rovnováhy mezi rychlostí řezání a výkonem pomáhá dosáhnout požadovaných výsledků a minimalizovat zpracovací čas.
Výběr asistenčního plynu: Asistenční plyny, jako je kyslík, dusík nebo stlačený vzduch, usnadňují odstraňování materiálu a chlazení během procesu laserového řezání. Volba asistenčního plynu závisí na typu materiálu, jeho tloušťce a požadované kvalitě řezu. Čím vyšší je tlak asistenčního plynu, tím vyšší je čistota plynu, což snižuje přilnavost nečistot k materiálu a vede ke hladšímu řezu. Obecně lze říci, že kyslík řeže rychleji, zatímco dusík poskytuje lepší kvalitu řezu a je méně nákladný. Různé plyny nabízejí různou úroveň řezací účinnosti a čistoty.
Návrh a seřízení trysky: Správný návrh a seřízení trysky pomáhá směrovat proud sekundárního plynu a udržovat optimální vzdálenost mezi tryskou a materiálem. Nesprávné seřízení nebo opotřebení trysky může vést ke snížení účinnosti a kvality řezání.
Environmentální faktory
Teplota a vlhkost: Okolní teplota a úroveň vlhkosti mohou ovlivnit výkon laserového řezání. Extrémní teploty nebo vysoká vlhkost mohou způsobit deformaci materiálu nebo narušit šíření laserového paprsku, čímž se negativně odráží na rychlosti a kvalitě řezání.
Kvalita vzduchu: Vzduchové kontaminanty, jako je prach nebo částice, mohou narušovat provoz laserového řezání. Udržování čistého vzduchu v prostředí pro řezání pomáhá předcházet ucpávání trysek a zajišťuje stálou účinnost řezání.
Zvažování návrhu
Geometrická složitost: Složité návrhy s ostrými rohy, malými prvky nebo těsnými tolerancemi mohou vyžadovat nižší rychlost řezání, aby byla zachována přesnost a kvalita hran. Pokročilý CAD software může optimalizovat dráhy řezání pro složité geometrie, čímž zlepší celkovou efektivitu.
Optimalizace rozmístění: Efektivní využití materiálu pomocí softwaru pro optimalizaci rozmístění umožňuje minimalizovat odpad, snížit dobu řezání a konečně zlepšit celkovou efektivitu procesu. Algoritmy pro rozmístění uspořádají díly nejúspornějším způsobem, čímž maximalizují využití materiálu.
Požadavky na úpravu hran: Požadavky na kvalitu hran (hladké, drsné nebo bez otřepů) ovlivňují parametry a rychlosti řezání. Mohou být vyžadovány úpravy, aby byly splněny konkrétní normy povrchové úpravy a zajistila se shoda finálního produktu s požadovanými kvalitativními standardy.
V komplexním procesu laserového řezání musí výrobci pečlivě zvažovat a vyvažovat tyto faktory, aby naplnili celý potenciál této pokročilé technologie. Podrobné porozumění interakcím materiálů, dynamice laseru, podmínkám řezání, konfiguraci stroje, vlivům prostředí a složitosti návrhu může pomoci dosáhnout optimální rychlosti a efektivity laserového řezání ve výrobě nové generace.
Jak zvýšit rychlost laserového řezání
1. Vyberte správný materiál
Výběr materiálů, které je snazší řezat, může zlepšit efektivitu řezání.
2. Správně nastavte výkon laseru
Nastavení výkonu laseru výrazně ovlivňuje rychlost laserového řezání. Proto je důležité vhodně nastavit výkon laseru pro různé materiály a jejich tloušťky, aby se zvýšila rychlost řezání.
3. Použijte vysoce kvalitní laser
Kvalita laseru také významně ovlivňuje rychlost laserového řezání. Použití vysoce kvalitního laseru může zlepšit efektivitu řezání a snížit čas potřebný na řezání.
4. Údržba zařízení
Pravidelná údržba a servis vašeho laserového řezacího stroje, aby byl v optimálním pracovním stavu, pomůže zlepšit rychlost a efektivitu řezání.
Vztah mezi výkonem laseru, stavem materiálu a rychlostí laserového řezání
Dříve jsme rozebírali faktory ovlivňující rychlost laserového řezání, včetně vlastností materiálu a výkonu laserového zdroje. Níže používáme graf k ilustraci maximální tloušťky řezání a odpovídající rychlosti řezání pro vláknové lasery Raycus 1000W–15000W a IPG 1000W–12000W.
Rychlost řezání Raycus – uhlíková ocel
Parametry tloušťky a rychlosti řezání vláknovým laserem (Raycus / uhlíková ocel / 1000W–4000W)
| Materiál | LaserPower | 1000W | 1500W | 2000 Wattů | 3000W | 4000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková ocel (O2/N2/vzduch) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 7.3/25 | 10/35 | 28-35 |
| 2 | 4 | 5 | 5.2/9 | 5.5/20 | 12-15 | |
| 3 | 3 | 3.6 | 4.2 | 4 | 4–4,5 (1,8 kW)/8–12 | |
| 4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3–3,5 (2,4 kW) | |
| 5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2,5–3 (2,4 kW) | |
| 6 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.7 | 2,5–2,8 (3 kW) | |
| 8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2–2,3 (3,6 kW) | |
| 10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1,8-2(4 kW) | |
| 12 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1,2(1,8-2,2 kW) | ||
| 14 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0,9-1(1,8-2,2 kW) | ||
| 16 | 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0,7-0,9(2,2-2,6 kW) | ||
| 18 | 0.5 | 0.65 | 0,6-0,7(2,2-2,6 kW) | |||
| 20 | 0.4 | 0.6 | 0,55-0,65(2,2-2,6 kW) | |||
| 22 | 0.55 | 0,5-0,6(2,2-2,8 kW) | ||||
| 25 | 0,5(2,4-3 kW) |
Tloušťka a rychlost řezání pomocí vláknového laseru (Raycus/uhlíková ocel/6000W-15000W)
| LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) |
| 1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
| 3 | 3,5-4,2(2,4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3,3-3,8(2,4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3,6(3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2,7-3,2(3,3 kW) / 4,5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2,2-2,5(4,2 kW) | 2,3-2,5(4 kW) / 5-5,5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2,0-2,3(5,5 kW) | 2,3(6 kW) | 2-2,3(6 kW)/3,5-4,5 | 2-2,3(6 kW)/5-6,5 | 2-2,3(6 kW)/7-8 |
| 12 | 1,9-2,1(6 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW)/5-6 |
| 14 | 1,4-1,7(6 kW) | 1,6-1,8(8 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW)/4,5-5,5 |
| 16 | 1,2-1,4(6 kW) | 1,4-1,6(8 kW) | 1,4-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 kW) | 1,2-1,4(8 kW) | 1,3-1,5(9,5 kW) | 1,4-1,5(10 kW) | 1,4-1,5(10 kW) |
| 20 | 0,6-0,7(6 kW) | 1-1,2(8 kW) | 1,2-1,4(10 kW) | 1,3-1,4(12 kW) | 1,3-1,4(12 kW) |
| 22 | 0,5-0,6(6 kW) | 0,6-0,65(8 kW) | 1,0-1,2(10 kW) | 1-1,2(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 25 | 0,4-0,5(6 kW) | 0,3-0,45(8 kW) | 0,5-0,65(10 kW) | 0,8-1(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 30 | 0,2-0,25(8 kW) | 0,3-0,35(10 kW) | 0,7-0,8(12 kW) | 0,75-0,85(15 kW) | |
| 40 | 0,1-0,15(8 kW) | 0,2(10 kW) | 0,25-0,3(12 kW) | 0,3-0,35(15 kW) | |
| 50 | 0,2-0,25(15 kW) | ||||
| 60 | 0,18-0,2(15 kW) |
Rychlost řezání IPG – uhlíková ocel
Parametry tloušťky a rychlosti řezání vláknovým laserem (IPG // 1000 W–4000 W)
| Materiál | LaserPower | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková ocel (O2/N2/vzduch) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
| 2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
| 3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
| 4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
| 5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
| 6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
| 8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
| 10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
| 12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
| 14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
| 16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
| 20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
| 22 | 0.6-0.7 |
Tloušťka a rychlost řezání pomocí vláknového laseru (Raycus/uhlíková ocel/6000W-15000W)
| LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) |
| 1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
| 3 | 3,5-4,2(2,4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3,3-3,8(2,4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3,6(3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2,7-3,2(3,3 kW) / 4,5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2,2-2,5(4,2 kW) | 2,3-2,5(4 kW) / 5-5,5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2,0-2,3(5,5 kW) | 2,3(6 kW) | 2-2,3(6 kW)/3,5-4,5 | 2-2,3(6 kW)/5-6,5 | 2-2,3(6 kW)/7-8 |
| 12 | 1,9-2,1(6 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW)/5-6 |
| 14 | 1,4-1,7(6 kW) | 1,6-1,8(8 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW)/4,5-5,5 |
| 16 | 1,2-1,4(6 kW) | 1,4-1,6(8 kW) | 1,4-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 kW) | 1,2-1,4(8 kW) | 1,3-1,5(9,5 kW) | 1,4-1,5(10 kW) | 1,4-1,5(10 kW) |
| 20 | 0,6-0,7(6 kW) | 1-1,2(8 kW) | 1,2-1,4(10 kW) | 1,3-1,4(12 kW) | 1,3-1,4(12 kW) |
| 22 | 0,5-0,6(6 kW) | 0,6-0,65(8 kW) | 1,0-1,2(10 kW) | 1-1,2(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 25 | 0,4-0,5(6 kW) | 0,3-0,45(8 kW) | 0,5-0,65(10 kW) | 0,8-1(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 30 | 0,2-0,25(8 kW) | 0,3-0,35(10 kW) | 0,7-0,8(12 kW) | 0,75-0,85(15 kW) | |
| 40 | 0,1-0,15(8 kW) | 0,2(10 kW) | 0,25-0,3(12 kW) | 0,3-0,35(15 kW) | |
| 50 | 0,2-0,25(15 kW) | ||||
| 60 | 0,18-0,2(15 kW) |
Rychlost řezání IPG – uhlíková ocel
Parametry tloušťky a rychlosti řezání vláknovým laserem (IPG // 1000 W–4000 W)
| Materiál | LaserPower | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková ocel (O2/N2/vzduch) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
| 2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
| 3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
| 4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
| 5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
| 6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
| 8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
| 10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
| 12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
| 14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
| 16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
| 20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
| 22 | 0.6-0.7 |
Parametry tloušťky a rychlosti řezání vláknovým laserem (IPG/uhlíková ocel/6000 W–12000 W)
| Materiál | LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková ocel (O2/N2/vzduch) | 1 | 10-12/45-60 | 10-12/50-60 | 10-12/50-80 | |
| 2 | 5-6/26-30 | 5.5-6.8/30-35 | 5.5-6.8/38-43 | ||
| 3 | 4-4.5/18-20 | 4.2-5.0/20-25 | 4.2-5.0/28-30 | ||
| 4 | 3.2-3.8/13-15 | 3.7-4.5/15-18 | 3.7-4.5/18-21 | ||
| 5 | 3-3.5/7-10 | 3.2-3.8/10-12 | 3.2-3.8/13-15 | ||
| 6 | 2.8-3.2 | 2.8-3.6/8.2-9.2 | 2.8-3.6/10.8-12 | ||
| 8 | 2.5-2.8 | 2.6-3.0/5.0-5.8 | 2.6-3.0/7.0-7.8 | ||
| 10 | 2.0-2.5 | 2.1-2.6/3.0-3.5 | 2.1-2.6/3.8-4.6 | 2.2-2.6 | |
| 12 | 1.8-2.2 | 1.9-2.3 | 1.9-2.3 | 2-2.2 | |
| 14 | 1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.8-2.2 | |
| 16 | 0.85-1.5 | 0.85-1.2 | 0.85-1.2 | 1.5-2 | |
| 20 | 0.75-1.0 | 0.75-1.1 | 0.75-1.1 | 1.2-1.7 | |
| 22 | 0.7-0.8 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | |
| 25 | 0.6-0.7 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | |
| 30 | 0.4-0.5 | ||||
| 35 | 0.35-0.45 | ||||
| 40 | 0.3-0.4 |
Jak je vidět z grafu, můžeme sledovat parametry tloušťky a rychlosti pro řezací stroje s vláknovým laserem o výkonu 1000 W, 1500 W, 2000 W, 3000 W, 4000 W, 6000 W, 8000 W, 10000 W, 12000 W a 15000 W.
Jako příklad uhlíkové oceli: řezací stroj s vláknovým laserem Raycus 1000 W dokáže řezat uhlíkovou ocel o tloušťce 3 mm maximální rychlostí 3 metry za minutu.
Řezací stroj s vláknovým laserem 1500 W dokáže řezat uhlíkovou ocel o tloušťce 3 mm maximální rychlostí 3,6 metru za minutu.
Pomocí výše uvedeného grafu IPG můžeme porovnat parametry různých laserových řezacích strojů při řezání stejného materiálu. Například:
Laserový řezací stroj 1000 W dokáže řezat uhlíkovou ocel o tloušťce 3 mm maximální rychlostí 3,3 metru za minutu.
Laserový řezací stroj 1500 W dokáže řezat uhlíkovou ocel o tloušťce 3 mm maximální rychlostí 3,9 metru za minutu.
Rychlost řezání Raycus - nerezová ocel
Parametry tloušťky a rychlosti řezání pomocí vláknového laseru (Raycus/nerezová ocel/1000W-4000W)
| Materiál | LaserPower | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerezová ocel (N2) | 1 | 13 | 20 | 28 | 28-35 | 30-40 |
| 2 | 6 | 7 | 10 | 18-24 | 15-20 | |
| 3 | 3 | 4.5 | 5 | 7-10 | 10-12 | |
| 4 | 1 | 3 | 3 | 5-6.5 | 6-7 | |
| 5 | 0.6 | 1.5 | 2 | 3-3.6 | 4-4.5 | |
| 6 | 0.8 | 1.5 | 2-2.7 | 3-3.5 | ||
| 8 | 0.6 | 1-1.2 | 1.5-1.8 | |||
| 10 | 0.5-0.6 | 1-1.2 | ||||
| 12 | 0.8 |
Parametry tloušťky a rychlosti řezání pomocí vláknového laseru (Raycus/nerezová ocel/6000W-15000W)
| Materiál | LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerezová ocel (N2) | 1 | 30-45 | 40-50 | 45-50 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 25-30 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-50 | |
| 3 | 15-18 | 20-24 | 25-30 | 30-35 | 35-38 | |
| 4 | 10-12 | 12-15 | 18-20 | 23-27 | 25-29 | |
| 5 | 7-8 | 9-10 | 12-15 | 15-18 | 18-22 | |
| 6 | 4.5-5 | 7-8 | 8-9 | 13-15 | 15-18 | |
| 8 | 3.5-3.8 | 4-5 | 5-6 | 8-10 | 10-12 | |
| 10 | 1.5-2 | 3-3.5 | 3.5-4 | 6.5-7.5 | 8-9 | |
| 12 | 1-1.2 | 2-2.5 | 2.5-3 | 5-5.5 | 6-7 | |
| 16 | 0.5-0.6 | 1-1.5 | 1.6-2 | 2-2.3 | 2.9-3.1 | |
| 20 | 0.2-0.35 | 0.6-0.8 | 1-1.2 | 1.2-1.4 | 1.9-2.1 | |
| 22 | 0.4-0.6 | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1.5-1.7 | ||
| 25 | 0.3-0.4 | 0.5-0.6 | 0.7-0.9 | 1.2-1.4 | ||
| 30 | 0.15-0.2 | 0.25 | 0.25-0.3 | 0.8-1 | ||
| 35 | 0.15 | 0.2-0.25 | 0.6-0.8 | |||
| 40 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | ||||
| 45 | 0.2-0.4 |
Rychlost řezání IPG - nerezová ocel
Parametry tloušťky a rychlosti řezání pomocí vláknového laseru (IPG/nerezová ocel/1000W-4000W)
| Materiál | LaserPower | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerezová ocel (N2) | 1 | 12-15 | 16-20 | 20-28 | 30-40 | 40-55 |
| 2 | 4.5-5.5 | 5.5-7.0 | 7-11 | 15-18 | 20-25 | |
| 3 | 1.5-2 | 2.0-2.8 | 4.5-6.5 | 8-10 | 12-15 | |
| 4 | 1-1.3 | 1.5-1.9 | 2.8-3.2 | 5.4-6 | 7-9 | |
| 5 | 0.6-0.8 | 0.8-1.2 | 1.5-2 | 2.8-3.5 | 4-5.5 | |
| 6 | 0.6-0.8 | 1-1.3 | 1.8-2.6 | 2.5-4 | ||
| 8 | 0.6-0.8 | 1.0-1.3 | 1.8-2.5 | |||
| 10 | 0.6-0.8 | 1.0-1.6 | ||||
| 12 | 0.5-0.7 | 0.8-1.2 | ||||
| 16 | 0.25-0.35 |
Parametry tloušťky a rychlosti řezání pomocí vláknového laseru (IPG/nerezová ocel/6000W-12000W)
| Materiál | LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
| Tloušťka | Rychlost | Rychlost | Rychlost | Rychlost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerezová ocel (N2) | 1 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 70-80 |
| 2 | 30-35 | 36-40 | 39-42 | 42-50 | |
| 3 | 19-21 | 21-24 | 25-30 | 33-40 | |
| 4 | 12-15 | 15-17 | 20-22 | 25-28 | |
| 5 | 8.5-10 | 10-12.5 | 14-16 | 17-20 | |
| 6 | 5.0-5.8 | 7.5-8.5 | 11-13 | 13-16 | |
| 8 | 2.8-3.5 | 4.8-5.8 | 7.8-8.8 | 8-10 | |
| 10 | 1.8-2.5 | 3.2-3.8 | 5.6-7 | 6-8 | |
| 12 | 1.2-1.5 | 2.2-2.9 | 3.5-3.9 | 4.5-5.4 | |
| 16 | 1.0-1.2 | 1.5-2.0 | 1.8-2.6 | 2.2-2.5 | |
| 20 | 0.6-0.8 | 0.95-1.1 | 1.5-1.9 | 1.4-6 | |
| 22 | 0.3-0.4 | 0.7-0.85 | 1.1-1.4 | 0.9-4 | |
| 25 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | 0.45-0.65 | 0.7-1 | |
| 30 | 0.3-0.4 | 0.4-0.5 | 0.3-0.5 | ||
| 35 | 0.25-0.35 | ||||
| 40 | 0.2-0.25 |
Nyní se podrobněji podíváme na parametry řezání nerezové oceli.
Pomocí vláknového laserového řezacího stroje o výkonu 1000 W lze řezat nerezovou ocel o tloušťce 3 mm maximální rychlostí 3 metry za minutu.
Pomocí vláknového laserového řezacího stroje o výkonu 1500 W lze řezat nerezovou ocel o tloušťce 3 mm maximální rychlostí 4,5 metru za minutu.
U nerezové oceli o tloušťce 5 mm může být u vláknového laseru o výkonu 1000 W dosaženo maximální rychlosti řezání 0,6 metru za minutu, zatímco u laseru o výkonu 1500 W může být dosaženo maximální rychlosti řezání 1,5 metru za minutu.
Porovnáním těchto parametrů je zřejmé, že při použití stejného typu a tloušťky materiálu umožňuje vyšší výkon rychlejší řezání.
Vliv rychlosti laserového řezání na kvalitu řezu
1. Když je rychlost řezání příliš vysoká, plyn vedený koaxiálně s paprskem nemůže úplně odstranit řezný odpad. Roztavený materiál se hromadí po obou stranách a ztuhne na spodním okraji, čímž vznikají obtížně odstranitelné hrudy. Příliš rychlé řezání může také vést k neúplnému proříznutí materiálu, přičemž dole zůstává určitá tloušťka přichyceného materiálu, obvykle velmi malá, která vyžaduje ruční odstranění kladivem.
2. Když je řezná rychlost vhodná, zlepšuje se kvalita řezu, s malými a hladkými řezy, hladkým a bezotřepovým řezným povrchem a žádnou celkovou deformací obrobku, takže může být použit bez dalšího ošetření.
Když je řezná rychlost příliš pomalá, působí vysoká energie laserového paprsku v každé oblasti příliš dlouho, což způsobuje výrazný tepelný efekt. To může vést k výraznému nadměrnému tavení na opačné straně řezu, nadměrnému tavení nad řezem a strusce pod řezem, což má za následek špatnou kvalitu řezu.
Závěr
Rychlost laserového řezání ovlivňuje jak efektivitu, tak kvalitu. Výrobci by proto měli porozumět faktorům, které ovlivňují rychlost laserového řezání. Pochopení rychlosti laserového řezání může zlepšit rychlost, přesnost a efektivitu procesu laserového řezání, čímž zvýší výrobní kapacitu a konkurenceschopnost.
