Faktoren, die die Geschwindigkeit und Effizienz des Laserschneidens beeinflussen
Bei der modernen Blechbearbeitung bietet die Lasertechnologie eine beispiellose Präzision und Schneidgeschwindigkeit beim Formen einer Vielzahl von Materialien. Während die Branche weiterhin die Vielseitigkeit der Laserschneidtechnologie nutzt, wird die Optimierung von Geschwindigkeit und Effizienz zunehmend wichtig. Vom Rohmaterial bis zum Endprodukt umfasst der Laserschneidprozess ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Faktoren. Ein vollständiges Verständnis der Schlüsselfaktoren, die die Geschwindigkeit und Effizienz des Laserschneidens beeinflussen, ist entscheidend – von den inhärenten Materialeigenschaften bis hin zur komplexen Konfiguration der Schneidmaschine.
In diesem Artikel untersuchen wir umfassend die Schlüsselfaktoren, die Geschwindigkeit und Effizienz beim Laserschneiden beeinflussen, und erläutern die Komplexitäten der Materialeigenschaften, Laserparameter, Schneidbedingungen, Maschinenkonfiguration und Konstruktionsüberlegungen. Diese Untersuchung liefert wertvolle Erkenntnisse für Anwender, ermöglicht es ihnen, das volle Potenzial der Laserschneidtechnologie auszuschöpfen und Innovationen in den Metallbearbeitungsprozessen voranzutreiben.
Laserschneidgeschwindigkeit und Effizienz
Die Schneidgeschwindigkeit einer Laserschneidanlage ist für viele Verarbeitungsunternehmen von Bedeutung, da sie die Produktionseffizienz bestimmt. Mit anderen Worten: Je höher die Geschwindigkeit, desto größer die Gesamtleistung. Das Laserschneiden ist eine komplexe Fertigungstechnologie, die auf einer fein abgestimmten Balance verschiedener Faktoren beruht, um optimale Geschwindigkeit und Effizienz zu erreichen. Materialeigenschaften wie Zusammensetzung, Dicke und Oberflächenzustand beeinflussen alle die Schneidparameter. Laserparameter wie Leistungsdichte, Strahlqualität und Brennweite bestimmen Präzision und Wirksamkeit des Schnitts. Die Wahl der Schneidbedingungen wie Geschwindigkeit und Zusatzgas spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Schneideffizienz. Maschinenfaktoren wie Systemkonfiguration und Wartung tragen erheblich zur Gesamtleistung bei. Darüber hinaus beeinflussen konstruktive Überlegungen wie geometrische Komplexität und Nesting-Optimierung ebenfalls die Schneidgeschwindigkeit und -effizienz. Durch das vollständige Verständnis und die Optimierung dieser Faktoren können Hersteller die Geschwindigkeit, Präzision und Effizienz des Laserschneidprozesses verbessern und dadurch Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit steigern.
Die Hauptfaktoren, die die Laserschneidgeschwindigkeit beeinflussen
Die fortschrittliche Schneidtechnologie hat die rasante Entwicklung der Laserschneidindustrie vorangetrieben und die Schnittqualität sowie Stabilität von Laserschneidmaschinen erheblich verbessert. Während des Bearbeitungsprozesses wird die Laserschneidgeschwindigkeit durch Faktoren wie Prozessparameter, Materialqualität, Gasreinheit und Strahlqualität beeinflusst. Eine eingehende Untersuchung der Komplexität dieses sich verändernden Prozesses zeigt die umfassenden Aspekte auf, die Anwender sorgfältig berücksichtigen müssen. Hier untersuchen wir die Hauptfaktoren, die die Laserschneidgeschwindigkeit und -effizienz maßgeblich beeinflussen.
Laserparameter
Leistungsdichte: Die Laserleistungsdichte ergibt sich aus der Leistung des Laserstrahls, die auf eine bestimmte Fläche fokussiert wird, und beeinflusst direkt die Schneidgeschwindigkeit und Effizienz. Eine höhere Leistungsdichte ermöglicht schnellere Schneidgeschwindigkeiten, erfordert jedoch eine sorgfältige Kalibrierung, um Materialschäden zu vermeiden.
Strahlqualität: Die Qualität des Laserstrahls, einschließlich Faktoren wie Divergenz, Muster und Wellenlänge, beeinflusst die Schnittgenauigkeit und -effizienz. Ein hochwertiger Strahl gewährleistet eine gleichmäßige Energiedistribution, was zu saubereren Schnitten und höherer Effizienz führt.
Brennweite: Die Brennweite der Laserlinse bestimmt Größe und Tiefe des Strahlflecks. Eine optimale Fokuswahl stellt eine präzise Energieübertragung auf die Schneidoberfläche sicher und maximiert so die Effizienz, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.
Materialeigenschaften
Materialart: Die Art des Materials, das geschnitten wird, spielt eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung der Geschwindigkeit und Effizienz des Laserschneidens. Weiche Materialien lassen sich relativ leicht und schnell mit dem Laser schneiden. Harte Materialien erfordern längere Bearbeitungszeiten. Metalle wie Edelstahl, Aluminium und Kohlenstoffstahl weisen unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten, Schmelzpunkte und Reflexionsgrade auf, die alle ihre Reaktion auf das Laserschneiden beeinflussen. Beispielsweise ist das Schneiden von Stahl deutlich langsamer als das von Aluminium.
Dicke: Die Materialdicke beeinflusst direkt die Schnittgeschwindigkeit und Effizienz. Dickere Materialien erfordern mehr Energie und Zeit zum Schneiden als dünnere Materialien. Um optimale Ergebnisse bei unterschiedlichen Dicken zu erzielen, müssen Laserleistung, Brennweite und Schneidgeschwindigkeit angepasst werden.
Oberflächenzustand: Oberflächenunregelmäßigkeiten (wie Rost, Oxidation oder Beschichtungen) können die Qualität und Geschwindigkeit des Laserschneidens beeinträchtigen. Für eine effiziente Bearbeitung muss die Materialoberfläche gegebenenfalls durch Reinigung oder Oberflächenbehandlung vorbereitet werden.
Faktoren der Laserschneidmaschine
Laseranlagen-Konfiguration: Das Design und die Funktionalität der Laserschneidmaschine, einschließlich des Strahlführungssystems, der Bewegungssteuerung und der Automatisierungsfunktionen, können die Schnittgeschwindigkeit und Effizienz beeinflussen. Fortschritte in der modernen Lasertechnologie haben die Bearbeitungsgeschwindigkeit und Präzision erhöht.
Wartung und Kalibrierung: Regelmäßige Wartung, Kalibrierung und Ausrichtung der Laser-Schneidausrüstung tragen dazu bei, eine stabile Leistung sicherzustellen und die Lebensdauer der Maschine zu verlängern. Wenn die Wartung vernachlässigt wird, kann dies zu einer geringeren Schneideffizienz, erhöhten Ausfallzeiten und kostspieligen Reparaturen führen.
Schnittbedingungen
Schneidgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der der Laserstrahl über die Materialoberfläche wandert, beeinflusst die Schneideffizienz erheblich. Das richtige Gleichgewicht zwischen Schneidgeschwindigkeit und Leistung zu finden, hilft, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen und die Bearbeitungszeit zu minimieren.
Hilfsgasauswahl: Hilfsgase wie Sauerstoff, Stickstoff oder Druckluft unterstützen die Materialabtragung und Kühlung während des Laserschneidprozesses. Die Wahl des Hilfgases hängt vom Materialtyp, der Dicke und der gewünschten Kantenqualität ab. Je höher der Hilfsgasdruck und je höher die Gasreinheit, desto weniger Verunreinigungen lagern sich am Material an und desto glatter ist die Schnittkante. Generell schneidet Sauerstoff schneller, während Stickstoff bessere Schnittergebnisse liefert und kostengünstiger ist. Unterschiedliche Gase bieten unterschiedliche Grade an Schneideffizienz und Sauberkeit.
Düsenform und Ausrichtung: Eine geeignete Düsenform und korrekte Ausrichtung hilft, den sekundären Gasstrom zu lenken und einen optimalen Abstand zum Werkstück einzuhalten. Falsche Ausrichtung oder Düsenverschleiß können zu verminderter Schneideffizienz und -qualität führen.
Schnittbedingungen
Schneidgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der der Laserstrahl über die Materialoberfläche wandert, beeinflusst die Schneideffizienz erheblich. Das richtige Gleichgewicht zwischen Schneidgeschwindigkeit und Leistung zu finden, hilft, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen und die Bearbeitungszeit zu minimieren.
Auswahl des Hilfsgases: Hilfsgase wie Sauerstoff, Stickstoff oder Druckluft unterstützen die Materialabtragung und Kühlung während des Laserstrahlschneidens. Die Wahl des Hilfsgases hängt vom Materialtyp, der Dicke und der gewünschten Kantenqualität ab. Je höher der Druck des Hilfsgases, desto höher ist im Allgemeinen die Gasreinheit, was die Anhaftung von Verunreinigungen am Material verringert und eine glattere Schnittkante erzeugt. Generell schneidet Sauerstoff schneller, während Stickstoff bessere Schnittergebnisse liefert und kostengünstiger ist. Unterschiedliche Gase bieten unterschiedliche Grade an Schneideffizienz und Sauberkeit.
Düsenform und -ausrichtung: Eine geeignete Düsenform und korrekte Ausrichtung helfen, den sekundären Gasstrom zu lenken und einen optimalen Abstand zwischen Düse und Werkstück (Standoff-Distance) aufrechtzuerhalten. Falsche Ausrichtung oder Düsenverschleiß können zu verminderter Schneideffizienz und schlechterer Schnittqualität führen.
Umweltfaktoren
Temperatur und Luftfeuchtigkeit: Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit können die Leistung beim Laserschneiden beeinflussen. Extreme Temperaturen oder hohe Luftfeuchtigkeit können Materialverformungen verursachen oder die Ausbreitung des Laserstrahls stören, was die Schneidgeschwindigkeit und -qualität beeinträchtigt.
Luftqualität: In der Luft befindliche Verunreinigungen wie Staub oder Partikel können die Laserschneidoperationen stören. Eine saubere Luft im Schneidbereich hilft, Düsenverstopfungen zu vermeiden und gewährleistet eine gleichbleibende Schneideffizienz.
Designüberlegungen
Geometrische Komplexität: Komplexe Designs mit scharfen Ecken, kleinen Merkmalen oder engen Toleranzen erfordern möglicherweise niedrigere Schneidgeschwindigkeiten, um Genauigkeit und Kantenqualität beizubehalten. Fortschrittliche CAD-Software kann Schneidpfade für komplexe Geometrien optimieren und so die Gesamteffizienz verbessern.
Nestingerstellungsoptimierung: Durch die effektive Nutzung von Material mithilfe von Nesting-Optimierungssoftware können Sie Materialabfall minimieren, die Schneidzeit verkürzen und letztendlich die Gesamtprozesseffizienz verbessern. Nesting-Algorithmen ordnen Teile so an, dass sie den verfügbaren Platz optimal nutzen und die Materialausnutzung maximieren.
Kantenqualitätsanforderungen: Anforderungen an die Kantenqualität (ob glatt, rau oder burrfrei) beeinflussen die Schneidparameter und -geschwindigkeiten. Es können Anpassungen erforderlich sein, um bestimmte Oberflächenqualitätsstandards zu erfüllen und sicherzustellen, dass das Endprodukt die Qualitätsvorgaben erfüllt.
Bei dem komplexen Prozess des Laserschneidens müssen Hersteller diese Faktoren sorgfältig berücksichtigen und ausbalancieren, um das volle Potenzial dieser fortschrittlichen Technologie auszuschöpfen. Ein detailliertes Verständnis der Materialwechselwirkungen, Laserdynamik, Schneidbedingungen, Maschinenkonfiguration, Umweltauswirkungen und Konstruktionskomplexität kann dazu beitragen, im modernen Fertigungsumfeld optimale Geschwindigkeit und Effizienz beim Laserschneiden zu erreichen.
So erhöhen Sie die Geschwindigkeit beim Laserschneiden
1. Wählen Sie das richtige Material aus
Die Auswahl von Materialien, die leichter zu schneiden sind, kann die Schneideffizienz verbessern.
2. Passen Sie die Laserleistung richtig an
Die Einstellung der Laserleistung beeinflusst die Geschwindigkeit des Laserschneidens erheblich. Daher ist es wichtig, die Laserleistung je nach Material und Dicke angemessen einzustellen, um die Schneidgeschwindigkeit zu erhöhen.
3. Verwenden Sie einen hochwertigen Laser
Auch die Laserqualität beeinflusst die Geschwindigkeit des Laserschneidens erheblich. Die Verwendung eines hochwertigeren Lasers kann die Schneideffizienz verbessern und die Schneidzeit verkürzen.
4. Pflegen Sie die Ausrüstung
Durch regelmäßige Wartung und Instandhaltung Ihrer Laserschneidanlage, um sie in einem optimalen Arbeitszustand zu halten, wird die Schneidgeschwindigkeit und Effizienz verbessert.
Zusammenhang zwischen Laserleistung, Materialzustand und Laserschneidgeschwindigkeit
Zuvor haben wir die Faktoren besprochen, die die Laserschneidgeschwindigkeit beeinflussen, einschließlich Materialeigenschaften und Laserquellenleistung. Unten verwenden wir ein Diagramm, um die maximale Schneiddicke und die entsprechende Schneidgeschwindigkeit für Raycus 1000W-15000W Faserlaser und IPG 1000W-12000W Faserlaser zu veranschaulichen.
Raycus Schneidgeschwindigkeit – Kohlenstoffstahl
Parameter für Faserschneiddicke und -geschwindigkeit (Raycus/Kohlenstoffstahl/1000W-4000W)
| Material | LaserPower | 1000 W | 1500W | 2000 Watt | 3000 W | 4000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Kohlenstoffstahl (O2/N2/Luft) | 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) |
Faserlaser-Schneiddicke und Geschwindigkeitsparameter (Raycus/Kohlenstoffstahl/6000W-15000W)
| LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit |
| (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) |
IPG-Schneidgeschwindigkeit – Kohlenstoffstahl
Faserlaser-Schneiddicken- und Geschwindigkeitsparameter (IPG // 1000W–4000W)
| Material | LaserPower | 1000 W | 1500W | 2000W | 3000 W | 4000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Kohlenstoffstahl (O2/N2/Luft) | 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 |
Faserlaser-Schneiddicke und Geschwindigkeitsparameter (Raycus/Kohlenstoffstahl/6000W-15000W)
| LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit |
| (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) |
IPG Schneidgeschwindigkeit – Kohlenstoffstahl
Faserlaser-Schneiddicken- und Geschwindigkeitsparameter (IPG // 1000W–4000W)
| Material | LaserPower | 1000 W | 1500W | 2000W | 3000 W | 4000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Kohlenstoffstahl (O2/N2/Luft) | 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 |
Faserlaser-Schneiddicken- und Geschwindigkeitsparameter (IPG/Kohlenstoffstahl/6000W–12000W)
| Material | LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Kohlenstoffstahl (O2/N2/Luft) | 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 |
Wie in der Tabelle dargestellt, können wir die Dicken- und Geschwindigkeitsparameter für Faserlaser-Schneidmaschinen mit 1000 W, 1500 W, 2000 W, 3000 W, 4000 W, 6000 W, 8000 W, 10000 W, 12000 W und 15000 W erkennen.
Am Beispiel von Kohlenstoffstahl: Eine 1000-W-Raycus-Faserlaser-Schneidmaschine kann 3 mm dicken Kohlenstoffstahl mit einer maximalen Schneidgeschwindigkeit von 3 Metern pro Minute schneiden.
Eine 1500-W-Faserlaser-Schneidmaschine kann 3 mm dicken Kohlenstoffstahl mit einer maximalen Schneidgeschwindigkeit von 3,6 Metern pro Minute schneiden.
Anhand des obigen IPG-Diagramms können wir die Parameter verschiedener Laserschneidmaschinen beim Schneiden desselben Materials vergleichen. Zum Beispiel:
Eine 1000-W-Laserschneidmaschine kann 3 mm dicken Kohlenstoffstahl mit einer maximalen Geschwindigkeit von 3,3 Metern pro Minute schneiden.
Eine 1500-W-Laserschneidmaschine kann 3 mm dicken Kohlenstoffstahl mit einer maximalen Geschwindigkeit von 3,9 Metern pro Minute schneiden.
Raycus Schneidgeschwindigkeit - Edelstahl
Faserlaser-Schneiddicken- und Geschwindigkeitsparameter (Raycus/Edelstahl/1000W-4000W)
| Material | LaserPower | 1000 W | 1500W | 2000W | 3000 W | 4000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Edelstahl (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 |
Faserlaser-Schneiddicken- und Geschwindigkeitsparameter (Raycus/Edelstahl/6000W-15000W)
| Material | LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Edelstahl (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 |
IPG Schneidgeschwindigkeit - Edelstahl
Faserlaser-Schneiddicken- und Geschwindigkeitsparameter (IPG/Edelstahl/1000W-4000W)
| Material | LaserPower | 1000 W | 1500W | 2000W | 3000 W | 4000W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Edelstahl (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 |
Faserlaser-Schneiddicken- und Geschwindigkeitsparameter (IPG/Edelstahl/6000W-12000W)
| Material | LaserPower | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W |
| Dicke | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | Geschwindigkeit | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Edelstahl (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 |
Nun betrachten wir genauer die Parameter für das Schneiden von Edelstahl.
Mit einer 1000W Faserlaser-Schneidmaschine können Sie 3 mm dicke Edelstähle mit einer maximalen Geschwindigkeit von 3 Metern pro Minute schneiden.
Mit einer 1500W Faserlaser-Schneidmaschine können Sie 3 mm dicke Edelstähle mit einer maximalen Geschwindigkeit von 4,5 Metern pro Minute schneiden.
Bei 5 mm dickem Edelstahl kann eine Faserlaser-Schneidmaschine mit 1000 W eine maximale Schneidgeschwindigkeit von 0,6 Metern pro Minute erreichen, während eine Laser-Schneidmaschine mit 1500 W eine maximale Schneidgeschwindigkeit von 1,5 Metern pro Minute erreichen kann.
Durch den Vergleich dieser Parameter wird deutlich, dass bei gleicher Materialart und Dicke eine höhere Leistung schnellere Schneidgeschwindigkeiten ermöglicht.
Die Auswirkung der Laser-Schneidgeschwindigkeit auf die Schnittqualität
1. Wenn die Schneidgeschwindigkeit zu hoch ist, kann das koaxiale Gas den Schneideabfall nicht vollständig entfernen. Das geschmolzene Material sammelt sich an beiden Seiten an und erstarrt an der Unterkante, wodurch Grat entsteht, der schwer zu reinigen ist. Ein zu schnelles Schneiden kann außerdem dazu führen, dass das Material unvollständig durchtrennt wird, wobei am unteren Rand eine gewisse Dicke an Anhaftungen verbleibt, die normalerweise sehr gering ist und manuell mit einem Hammer entfernt werden muss.
2. Wenn die Schneidgeschwindigkeit angemessen ist, verbessert sich die Schnittqualität, wobei schmale und gleichmäßige Schnittfugen, eine glatte und gratfreie Schnittfläche sowie keine Gesamtverformung des Werkstücks entstehen, sodass es ohne weitere Nachbearbeitung verwendet werden kann.
Wenn die Schneidgeschwindigkeit zu langsam ist, verbleibt der Laserstrahl mit hoher Energie zu lange in jedem Bereich, was zu einem erheblichen thermischen Effekt führt. Dies kann zu starker Überhitzung auf der gegenüberliegenden Seite des Schnitts, Überhitzung oberhalb des Schnitts und Schlackeablagerungen unterhalb des Schnitts führen, was eine schlechte Schnittqualität zur Folge hat.
Fazit
Die Laserschneidgeschwindigkeit beeinflusst sowohl die Effizienz als auch die Qualität. Daher sollten Hersteller die Faktoren verstehen, die die Laserschneidgeschwindigkeit beeinflussen. Das Verständnis der Laserschneidgeschwindigkeit kann die Geschwindigkeit, Präzision und Effizienz des Laserschneidprozesses verbessern und dadurch die Produktionskapazität und Wettbewerbsfähigkeit erhöhen.
