Laserleikkausnopeuteen ja -tehokkuuteen vaikuttavat tekijät
Nykyisessä levymetallin valmistuksessa laserleikkausteknologia tarjoaa vertaansa vailla pituuden ja leikkuunopeuden erilaisten materiaalien muotoilussa. Teollisuuden jatkuva monipuolisen laserleikkausteknologian omaksuminen tekee nopeuden ja tehokkuuden optimoinnista entistä tärkeämpää. Raaka-aineesta lopputuotteeseen laserleikkausprosessiin liittyy monimutkainen vuorovaikutus eri tekijöiden välillä. Laserleikkausnopeuteen ja -tehokkuuteen vaikuttavien keskeisten tekijöiden täysi ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää, vaihdellen materiaalin sisäisistä ominaisuuksista leikkuukoneen monimutkaiseen konfiguraatioon.
Tässä artikkelissa tarkastelemme kattavasti laserosuojauksen nopeuteen ja tehokkuuteen vaikuttavia keskeisiä tekijöitä, selittäen materiaalien ominaisuuksien, laserparametrien, leikkausolosuhteiden, koneiden konfiguraation ja suunnittelun huomioon ottamisen monimutkaisuutta. Tämä tarkastelu tarjoaa käyttäjille arvokasta tietoa, joka mahdollistaa laserosuojauksen teknologian potentiaalin täyden hyödyntämisen ja innovaation edistämisen metallin työstöprosesseissa.
Laserleikkauksen nopeus ja tehokkuus
Laserleikkuukoneen leikkausnopeus on monille käsittelyyrityksille tärkeä tekijä, koska se määrittää tuotantotehokkuuden. Toisin sanoen mitä nopeampi leikkaus on, sitä suurempi on kokonaistuotos. Laserleikkaus on monimutkainen valmistusteknologia, joka perustuu useiden tekijöiden hienovaraiseen tasapainoon optimaalisen nopeuden ja tehokkuuden saavuttamiseksi. Materiaalin ominaisuudet, kuten koostumus, paksuus ja pintakunto, vaikuttavat kaikkiin leikkausparametreihin. Laserin parametrit, kuten tehotiheys, säteen laatu ja polttoväli, määrittävät leikkauksen tarkkuuden ja tehokkuuden. Leikkausolosuhteiden, kuten nopeuden ja apukaasun, valinta on keskeisessä asemassa leikkaustehokkuuden parantamisessa. Konetekniset tekijät, kuten järjestelmän konfiguraatio ja kunnossapito, vaikuttavat merkittävästi yleissuorituskykyyn. Lisäksi suunnittelun näkökohdat, kuten geometrinen monimutkaisuus ja asettelun optimointi, vaikuttavat leikkausnopeuteen ja -tehokkuuteen. Ymmärtämällä ja optimoimalla nämä tekijät kattavasti valmistajat voivat parantaa laserleikkausprosessin nopeutta, tarkkuutta ja tehokkuutta, mikä puolestaan lisää tuottavuutta ja kilpailukykyä.
Laserleikkausnopeuteen vaikuttavat päätekijät
Edistynyt leikkausteknologia on edistänyt nopeasti laserleikkausteollisuuden kehitystä ja merkittävästi parantanut laserleikkuukoneiden leikkauslaatua ja stabiilisuutta. Prosessoinnin aikana laserleikkausnopeuteen vaikuttavat tekijät, kuten prosessiparametrit, materiaalin laatu, kaasun puhtaus ja säteen laatu. Tämän muuttuvan prosessin monimutkaisuuden syvällinen tutkiminen paljastaa kattavat harkinnat, joita käyttäjien on huolellisesti otettava huomioon. Tässä tarkastelemme pääasiallisia tekijöitä, jotka merkittävästi vaikuttavat laserleikkausnopeuteen ja tehokkuuteen.
Laseriparametrit
Tehotiheys: Laserin tehotiheys määräytyy siitä, kuinka suuri teho keskittyy tiettyyn alueeseen, ja se vaikuttaa suoraan leikkausnopeuteen ja tehokkuuteen. Korkeampi tehotiheys mahdollistaa nopeamman leikkausnopeuden, mutta sitä on kalibroitava huolellisesti, jotta vältetään materiaalivauriot.
Säteen laatu: Lasersäteen laatu, mukaan lukien hajaminen, kuvio ja aallonpituus, vaikuttaa leikkaustarkkuuteen ja tehokkuuteen. Korkealaatuinen säde takaa yhtenäisen energianjakautuman, mikä johtaa puhtaampiin leikkauksiin ja suurempaan tehokkuuteen.
Polttopisteen pituus: Laserlinssin polttopisteen pituus määrittää säteen koon ja syvyyden. Optimaalinen tarkennus valitaan takaamaan tarkka energian toimitus leikkauspinnalle, mikä maksimoi tehokkuuden laadun kärsimättä.
Materiaalin ominaisuudet
Materiaalin tyyppi: Leikattava materiaali vaikuttaa merkittävästi laserleikkauksen nopeuteen ja tehokkuuteen. Pehmeät materiaalit on suhteellisen helppo leikata laserilla, ja niiden leikkaus kestää suhteellisen lyhyen aikaa. Kova materiaali vaatii pidemmän käsittelyajan. Metallit, kuten ruostumaton teräs, alumiini ja hiiliteräs, eroavat lämmönjohtavuudessaan, sulamispisteissään ja heijastavuudessaan, ja kaikki nämä tekijät vaikuttavat niiden reaktioon laserleikkaukseen. Esimerkiksi teräksen leikkaus on paljon hitaampaa kuin alumiinin.
Paksuus: Materiaalin paksuus vaikuttaa suoraan leikkausnopeuteen ja -tehokkuuteen. Paksuja materiaaleja leikatessa tarvitaan enemmän energiaa ja aikaa kuin ohuempia materiaaleja. Optimaalisten tulosten saavuttamiseksi eri paksuksilla materiaaleilla on säädettävä laserin tehoa, polttoväliä ja leikkausnopeutta.
Pinnan kunto: Pinnan epätasaisuudet (kuten ruoste, hapettuminen tai pinnoitteet) voivat vaikuttaa laserleikkauksen laatuun ja nopeuteen. Tehokasta leikkausta varten materiaalin pintaa saattaa olla tarpeen esikäsitellä puhdistamalla tai muulla pinnoituskäsittelyllä.
Laserleikkuukoneen tekijät
Laserjärjestelmän konfiguraatio: Laserleikkuukoneen rakenne ja toiminnallisuus, mukaan lukien säteen siirtöjärjestelmä, liikkeenohjaus ja automaatiomahdollisuudet, voivat vaikuttaa leikkausnopeuteen ja tehokkuuteen. Nykyaikaisen laser teknologian edistymisen ansiosta käsittelyn nopeus ja tarkkuus ovat parantuneet.
Huolto ja kalibrointi: Säännöllinen huolto, kalibrointi ja laserleikkuulaitteiston tarkistus auttavat varmistamaan vakaa suorituskyvyn ja pidentämään laitteen käyttöikää. Huollon laiminlyönti voi johtaa leikkuutehokkuuden alenemiseen, lisääntyneeseen käyttökatkoon ja kalliisiin korjauksiin.
Leikkausehdot
Leikkausnopeus: Nopeus, jolla laserkeila liikkuu materiaalin pinnalla, vaikuttaa merkittävästi leikkuutehokkuuteen. Oikean tasapainon löytäminen leikkausnopeuden ja tehon välillä auttaa saavuttamaan halutut tulokset ja minimoimaan käsittelyajan.
Apukaasun valinta: Apukaasut, kuten happi, typpeä tai paineilua, auttavat materiaalin poistamisessa ja jäähdytyksessä laserleikkausprosessin aikana. Apukaasun valinta riippuu materiaalista, paksuudesta ja halutusta leikkausreunan laadusta. Mitä korkeampi apukaasun paine, sitä korkeampi kaasun puhdasuus, sitä vähemmän epäpuhtauksia kiinnittyy materiaaliin ja sitä sileämmäksi leikkausreuna muodostuu. Yleisesti ottaen happi leikkaa nopeammin, kun taas typpeä käytettäessä leikkaus on parempilaatuinen ja se on edullisempaa. Erilaiset kaasut tarjoavat erilaisia leikkaustehokkuuden ja puhtauden tasoja.
Suuttimen rakenne ja asento: Oikea suuttimen rakenne ja tarkka asento ohjaavat toissijaista kaasuvirtausta ja ylläpitävät optimaalista etäisyyttä. Väärä asento tai kulunut suutin voivat johtaa leikkaustehokkuuden ja -laadun heikkenemiseen.
Leikkausehdot
Leikkausnopeus: Nopeus, jolla laserkeila liikkuu materiaalin pinnalla, vaikuttaa merkittävästi leikkuutehokkuuteen. Oikean tasapainon löytäminen leikkausnopeuden ja tehon välillä auttaa saavuttamaan halutut tulokset ja minimoimaan käsittelyajan.
Apukaasun valinta: Apukaasut, kuten happi, typpeä tai paineilu, edesauttavat materiaalin poistamista ja jäähdyttämistä laserleikkausprosessin aikana. Apukaasun valinta riippuu materiaalista, paksuudesta ja halutusta leikkausreunan laadusta. Mitä korkeampi apukaasun paine, sitä korkeampi kaasun puhdasuus, mikä vähentää materiaaliin kiinnittyviä epäpuhtauksia ja tuottaa sileämmän leikkausreunan. Yleisesti ottaen happi leikkaa nopeammin, kun taas typpeä käytettäessä leikkaus on parempilaatuinen ja edullisempaa. Erilaiset kaasut tarjoavat vaihtelevia leikkuutehokkuuden ja puhdistavan vaikutuksen asteita.
Suuttimen rakenne ja kohdistus: Oikea suuttimen rakenne ja kohdistus ohjaavat toissijaisen kaasuvirran ja ylläpitävät optimaalista etäisyyttä. Väärä kohdistus tai kulunut suutin voivat johtaa leikkuutehokkuuden ja -laadun heikkenemiseen.
Ympäristövaikutukset
Lämpötila ja kosteus: Ympäristön lämpötila ja ilmankosteus voivat vaikuttaa laserleikkaustehoon. Äärilämpötilat tai korkea kosteus voivat aiheuttaa materiaalin muodonmuutoksia tai häiritä lasersäteen etenemistä, mikä puolestaan vaikuttaa leikkausnopeuteen ja -laatuun.
Ilmanlaatu: Ilmassa olevat epäpuhtaudet, kuten pöly tai hiukkaset, voivat häiritä laserleikkaustoimintoja. Puhtaan ilman ylläpito leikkausympäristössä auttaa estämään suuttimen tukkeutumista ja varmistaa tasaisen leikkaustehokkuuden.
Suunnittelun näkökohdat
Geometrinen monimutkaisuus: Monimutkaiset suunnitelmien terävillä kulmilla, pienillä piirteillä tai tiukilla toleransseilla saattavat edellyttää alhaisempia leikkausnopeuksia tarkkuuden ja reunojen laadun säilyttämiseksi. Edistynyt CAD-ohjelmisto voi optimoida leikkausreitit monimutkaisiin geometrioihin, parantaen kokonaistehokkuutta.
Kehystyksen optimointi: Kehystysoptimointiohjelmistoa käyttämällä materiaalia voidaan hyödyntää tehokkaasti, mikä vähentää materiaalihukkaa, lyhentää leikkausaikaa ja parantaa lopulta koko prosessin tehokkuutta. Kehystysalgoritmit järjestävät osat mahdollisimman tilatehokkaasti maksimoidakseen materiaalin käytön.
Reunaviisteiden vaatimukset: Reunan laatuvaatimukset (olivatpa ne sileitä, karkeita tai kiiltoja ilman) vaikuttavat leikkausparametreihin ja nopeuksiin. Tarkistuksia saattaa olla tarpeen tehdä tiettyjen pinnan viimeistelyvaatimusten täyttämiseksi, jotta lopputuote täyttää laadulliset standardit.
Laserleikkauksen monimutkaisessa prosessissa valmistajien on huolellisesti harkittava ja tasapainotettava näitä tekijöitä voidakseen hyödyntää tämän edistyneen teknologian täyden potentiaalin. Yksityiskohtainen ymmärrys materiaalivuorovaikutuksista, laserdynamiikasta, leikkausolosuhteista, koneen konfiguraatiosta, ympäristövaikutuksista ja suunnittelun monimutkaisuudesta voi auttaa saavuttamaan optimaalisen laserleikkausnopeuden ja tehokkuuden nykyaikaisessa valmistuksessa.
Kuinka lisätä laserleikkausnopeutta
1. Valitse oikea materiaali
Materiaalien valinta vaikuttaa leikkuutehokkuuteen. Materiaalit, joita on helpompi leikata, parantavat leikkaustehokkuutta.
2. Säädä laserin tehoa oikein
Laserin tehon säätö vaikuttaa merkittävästi laserleikkuunopeuteen. Tämän vuoksi on tärkeää säätää laserin teho sopivaksi eri materiaaleille ja paksuuksille nopeamman leikkausnopeuden saavuttamiseksi.
3. Käytä korkealaatuista laseria
Laserin laatu vaikuttaa myös merkittävästi laserleikkuunopeuteen. Korkealaatuisen laserin käyttö parantaa leikkaustehokkuutta ja vähentää leikkausaikaa.
4. Huolla laitteistoa
Laserleikkuukoneen säännöllinen huolto ja kunnossapito sen optimaalisen toiminnan varmistamiseksi auttavat parantamaan leikkausnopeutta ja tehokkuutta.
Suhde laserin tehon, materiaalin tilan ja laserleikkuunopeuden välillä
Aiemmin olemme käsitelleet tekijät, jotka vaikuttavat laserleikkausnopeuteen, mukaan lukien materiaalien ominaisuudet ja laserlähteen teho. Alla käytämme kaaviota havainnollistamaan maksimileikkauspaksuuden ja vastaavan leikkausnopeuden Raycusin 1000–15000 W:n ja IPG:n 1000–12000 W:n kuitulaserien osalta.
Raycusin leikkausnopeus – hiiliteräs
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (Raycus/hiiliteräs/1000–4000 W)
| Materiaali | Laserin teho | 1000W | 1500W | 2000 wattiä | 3000W | 4000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Hiiliteräs (O2/N2/ilma) | 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) |
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (Raycus/hiiliteräs/6000W–15000W)
| Laserin teho | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus |
| (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-leikkausnopeus - hiiliteräs
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (IPG // 1000 W - 4000 W)
| Materiaali | Laserin teho | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Hiiliteräs (O2/N2/ilma) | 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 |
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (Raycus/hiiliteräs/6000W–15000W)
| Laserin teho | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus |
| (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:n leikkausnopeus – hiiliteräs
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (IPG // 1000 W - 4000 W)
| Materiaali | Laserin teho | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Hiiliteräs (O2/N2/ilma) | 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 |
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (IPG/hiiliteräs/6000 W - 12000 W)
| Materiaali | Laserin teho | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Hiiliteräs (O2/N2/ilma) | 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 |
Kuten kaaviosta ilmenee, voimme nähdä paksuus- ja nopeusparametrit 1000 W: n, 1500 W: n, 2000 W: n, 3000 W: n, 4000 W: n, 6000 W: n, 8000 W: n, 10 000 W: n, 12 000 W: n ja 15 000 W: n kuitulaserleikkuukoneille.
Otetaan esimerkiksi hiiliteräs, jossa 1000 W:n Raycus-kuitulaserleikkuukone voi leikata 3 mm paksua hiiliterästä maksimileikkausnopeudella 3 metriä minuutissa.
1500 W:n kuitulaserleikkuukone voi leikata 3 mm paksua hiiliterästä maksimileikkausnopeudella 3,6 metriä minuutissa.
Yllä olevaa IPG-kaaviota käyttämällä voimme verrata eri laserleikkuukoneiden parametreja saman materiaalin leikkauksessa. Esimerkiksi:
1000 W:n laserleikkuukone voi leikata 3 mm paksua hiiliterästä maksiminopeudella 3,3 metriä minuutissa.
1500 W:n laserleikkuukone voi leikata 3 mm paksua hiiliterästä maksiminopeudella 3,9 metriä minuutissa.
Raycus-leikkausnopeus - ruostumaton teräs
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (Raycus/ruostumaton teräs/1000W–4000W)
| Materiaali | Laserin teho | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ruostumaton teräs (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 |
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (Raycus/ruostumaton teräs/6000W–15000W)
| Materiaali | Laserin teho | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ruostumaton teräs (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-leikkausnopeus - ruostumaton teräs
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (IPG/ruostumaton teräs/1000W–4000W)
| Materiaali | Laserin teho | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ruostumaton teräs (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 |
Kuitulaserin leikkauspaksuus ja nopeusparametrit (IPG/ruostumaton teräs/6000W–12000W)
| Materiaali | Laserin teho | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W |
| Paksuus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | Nopeus | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ruostumaton teräs (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 |
Tarkastellaan nyt tarkemmin ruostumattoman teräksen leikkausparametreja.
1000 W:n kuitulaserin leikkuukoneella voit leikata 3 mm paksuisen ruostumattoman teräksen enimmäisnopeudella 3 metriä minuutissa.
1500 W:n kuitulaserin leikkuukoneella voit leikata 3 mm paksuisen ruostumattoman teräksen enimmäisnopeudella 4,5 metriä minuutissa.
5 mm paksulle ruostumattomalle teräkselle 1000 W:n kuitulaserleikkuukone saavuttaa maksimileikkausnopeuden 0,6 metriä minuutissa, kun taas 1500 W:n laserleikkuukone saavuttaa maksimileikkausnopeuden 1,5 metriä minuutissa.
Vertaamalla näitä parametreja on selvää, että saman materiaalityypin ja paksuuden kohdalla suurempi teho mahdollistaa nopeammat leikkausnopeudet.
Laserleikkausnopeuden vaikutus leikkauslaatuun
1. Kun leikkausnopeus on liian suuri, säteen kanssa koaksaalinen kaasu ei pysty täysin poistamaan leikkauspölyä. Molemmilla puolilla sulanut materiaali kertyy ja jähmettyy alareunaan, muodostaen vaikeasti puhdistettavaa roskapintaa. Liian nopea leikkaus voi myös johtaa epätäydelliseen leikkaukseen, jolloin pohjassa on tietty määrä kiinnittymistä, yleensä hyvin vähäinen, ja se edellyttää manuaalista vasarointia poistamiseksi.
2. Kun leikkausnopeus on sopiva, leikkauslaatu paranee: viillereiät ovat pienet ja sileät, leikkauspinta on sileä ja kiiltoinen ilman virityksiä, eikä työkappaleessa esiinny muodonmuutoksia, joten sitä voidaan käyttää ilman lisäkäsittelyä.
Kun leikkausnopeus on liian hidas, korkean energian laser säteily pysyy liian pitkään kussakin alueessa, mikä aiheuttaa merkittävän lämpövaikutuksen. Tämä voi johtaa voimakkaaseen ylikuumentumiseen leikkauksen vastakkaisella puolella, leikkauksen yläpuolella sekä kiuasteen muodostumiseen leikkauksen alapuolelle, mikä heikentää leikkauslaatua.
Johtopäätös
Laserleikkausnopeus vaikuttaa sekä tehokkuuteen että laatuun. Siksi valmistajien tulisi ymmärtää tekijät, jotka vaikuttavat laserleikkausnopeuteen. Laserleikkausnopeuden ymmärtäminen parantaa laserleikkausprosessin nopeutta, tarkkuutta ja tehokkuutta, mikä puolestaan lisää tuotantokapasiteettia ja kilpailukykyä.
