Факторы, влияющие на скорость и эффективность лазерной резки
В современной обработке листового металла лазерные технологии обеспечивают беспрецедентную точность и скорость резки при формировании самых разных материалов. По мере того как отрасль продолжает использовать универсальные возможности лазерной резки, оптимизация скорости и эффективности становится все более важной. От исходного материала до готового изделия процесс лазерной резки включает сложное взаимодействие множества факторов. Полное понимание ключевых факторов, влияющих на скорость и эффективность лазерной резки, имеет решающее значение — от собственных свойств материала до сложной настройки режущего оборудования.
В этой статье мы всесторонне рассматриваем ключевые факторы, влияющие на скорость и эффективность лазерной резки, объясняя сложности, связанные со свойствами материалов, параметрами лазера, условиями резки, конфигурацией оборудования и конструктивными соображениями. Данный анализ предоставляет пользователям ценные сведения, позволяя им в полной мере использовать потенциал технологии лазерной резки и способствовать инновациям в процессах обработки металлов.
Скорость и эффективность лазерной резки
Скорость резки лазерной установки является важным фактором для многих обрабатывающих компаний, поскольку она определяет эффективность производства. Другими словами, чем выше скорость, тем больше общий объем выпускаемой продукции. Лазерная резка — это сложная производственная технология, которая зависит от тонкого баланса множества факторов для достижения оптимальных скорости и эффективности. Свойства материала, такие как состав, толщина и состояние поверхности, влияют на параметры резки. Параметры лазера, включая плотность мощности, качество пучка и фокусное расстояние, определяют точность и эффективность реза. Выбор условий резки, таких как скорость и вспомогательный газ, играет ключевую роль в повышении эффективности процесса. Факторы оборудования, такие как конфигурация системы и техническое обслуживание, существенно влияют на общую производительность. Кроме того, конструктивные аспекты, такие как геометрическая сложность и оптимизация размещения деталей, также влияют на скорость и эффективность резки. Полностью понимая и оптимизируя эти факторы, производители могут повысить скорость, точность и эффективность процесса лазерной резки, тем самым увеличив производительность и конкурентоспособность.
Основные факторы, влияющие на скорость лазерной резки
Передовые технологии резки способствовали быстрому развитию лазерной отрасли, значительно улучшив качество и стабильность работы лазерных станков для резки. В процессе обработки скорость лазерной резки зависит от таких факторов, как технологические параметры, качество материала, чистота газа и качество луча. Глубокое изучение сложности этого изменяющегося процесса выявляет комплексные аспекты, которые пользователи должны тщательно учитывать. Здесь мы рассмотрим основные факторы, существенно влияющие на скорость и эффективность лазерной резки.
Параметры лазера
Плотность мощности: Плотность мощности лазера определяется по мощности лазерного луча, сфокусированного на заданной площади, что напрямую влияет на скорость и эффективность резки. Более высокая плотность мощности позволяет достичь более высокой скорости резки, но требует тщательной калибровки во избежание повреждения материала.
Качество пучка: Качество лазерного пучка, включая такие факторы, как расходимость, форма и длина волны, влияет на точность и эффективность резки. Высококачественный пучок обеспечивает равномерное распределение энергии, что приводит к более чистым разрезам и повышает эффективность.
Фокусное расстояние: Фокусное расстояние лазерной линзы определяет размер и глубину пятна пучка. Правильный выбор фокуса обеспечивает точную передачу энергии на поверхность резки, максимизируя эффективность без ущерба для качества.
Характеристики материала
Тип материала: Тип материала, подвергаемого резке, играет важную роль при определении скорости и эффективности лазерной резки. Мягкие материалы сравнительно легко поддаются лазерной резке и обрабатываются быстрее. Твёрдые материалы требуют более длительного времени обработки. Металлы, такие как нержавеющая сталь, алюминий и углеродистая сталь, имеют различную теплопроводность, температуру плавления и отражательную способность, что влияет на их поведение при лазерной резке. Например, резка стали происходит значительно медленнее, чем алюминия.
Толщина: Толщина материала напрямую влияет на скорость и эффективность резки. Для резки более толстых материалов требуется больше энергии и времени по сравнению с более тонкими материалами. Для достижения оптимальных результатов при различной толщине необходимо корректировать мощность лазера, фокусное расстояние и скорость резки.
Состояние поверхности: Неровности поверхности (например, ржавчина, окисление или покрытия) могут влиять на качество и скорость лазерной резки. Для эффективной резки может потребоваться подготовка поверхности материала путем очистки или обработки.
Факторы, связанные с лазерным станком
Конфигурация лазерной системы: Конструкция и функциональность лазерного станка, включая систему подачи луча, управление движением и функции автоматизации, могут влиять на скорость и эффективность резки. Современные достижения в лазерных технологиях способствовали увеличению скорости обработки и повышению точности.
Техническое обслуживание и калибровка: регулярное техническое обслуживание, калибровка и выравнивание оборудования для лазерной резки помогают обеспечить стабильную производительность и продлить срок службы машины. Пренебрежение обслуживанием может привести к снижению эффективности резки, увеличению простоев и дорогостоящему ремонту.
Условия стрижки
Скорость резки: скорость, с которой лазерный луч перемещается по поверхности материала, существенно влияет на эффективность резки. Нахождение правильного баланса между скоростью резки и мощностью позволяет достичь желаемых результатов и свести к минимуму время обработки.
Выбор вспомогательного газа: Вспомогательные газы, такие как кислород, азот или сжатый воздух, способствуют удалению материала и охлаждению в процессе лазерной резки. Выбор вспомогательного газа зависит от типа материала, его толщины и требуемого качества кромки. Чем выше давление вспомогательного газа и его чистота, тем меньше загрязнений остается на материале и тем ровнее кромка реза. Как правило, кислород обеспечивает более высокую скорость резки, а азот — лучшее качество реза и менее затратен. Разные газы обеспечивают различную эффективность и чистоту резки.
Конструкция и выравнивание сопла: Правильная конструкция и выравнивание сопла помогают направлять поток вторичного газа и поддерживать оптимальное расстояние до поверхности. Неправильное выравнивание или износ сопла могут привести к снижению эффективности и качества резки.
Условия стрижки
Скорость резки: скорость, с которой лазерный луч перемещается по поверхности материала, существенно влияет на эффективность резки. Нахождение правильного баланса между скоростью резки и мощностью позволяет достичь желаемых результатов и свести к минимуму время обработки.
Выбор вспомогательного газа: Вспомогательные газы, такие как кислород, азот или сжатый воздух, способствуют удалению материала и охлаждению в процессе лазерной резки. Выбор вспомогательного газа зависит от типа материала, его толщины и требуемого качества кромки. Чем выше давление вспомогательного газа, тем выше его чистота, что снижает количество примесей, прилипающих к материалу, и обеспечивает более гладкий срез. Как правило, кислород обеспечивает более высокую скорость резки, а азот — лучшее качество реза и менее затратен. Разные газы обеспечивают различную степень эффективности и чистоты резки.
Конструкция и центровка сопла: Правильная конструкция и центровка сопла помогают направлять поток вторичного газа и поддерживать оптимальное расстояние до заготовки. Неправильная центровка или износ сопла могут привести к снижению эффективности и качества резки.
Экологические факторы
Температура и влажность: Температура и уровень влажности в окружающей среде могут влиять на производительность лазерной резки. Экстремальные температуры или высокая влажность могут вызывать деформацию материала или препятствовать распространению лазерного луча, что сказывается на скорости и качестве резки.
Качество воздуха: Загрязнители в воздухе, такие как пыль или частицы, могут мешать процессу лазерной резки. Поддержание чистоты воздуха в зоне резки помогает предотвратить засорение сопла и обеспечивает стабильную эффективность резки.
Учет дизайна
Геометрическая сложность: Сложные конструкции с острыми углами, мелкими элементами или узкими допусками могут требовать более низкой скорости резки для обеспечения точности и качества кромки. Современное программное обеспечение САПР может оптимизировать траектории резки для сложных геометрий, повышая общую эффективность.
Оптимизация раскроя: Используя программное обеспечение для оптимизации раскроя, можно эффективно задействовать материал, минимизировать его отходы, сократить время резки и в конечном итоге повысить общую эффективность процесса. Алгоритмы раскроя упорядочивают детали наиболее рациональным способом, обеспечивая максимальное использование материала.
Требования к качеству кромки: Требования к качеству кромки (гладкая, шероховатая или без заусенцев) влияют на параметры и скорость резки. Возможно, потребуются корректировки для соблюдения конкретных стандартов отделки поверхности, чтобы готовый продукт соответствовал требованиям качества.
В сложном процессе лазерной резки производителям необходимо тщательно учитывать и сбалансировать эти факторы, чтобы в полной мере использовать возможности этой передовой технологии. Подробное понимание взаимодействия материалов, динамики лазера, условий резки, конфигурации оборудования, воздействия окружающей среды и сложности конструкции помогает достичь оптимальной скорости и эффективности лазерной резки в современном производстве.
Как увеличить скорость лазерной резки
1. Выбор подходящего материала
Выбор материалов, которые легче резать, может повысить эффективность резки.
2. Правильная настройка мощности лазера
Настройка мощности лазера существенно влияет на скорость лазерной резки. Поэтому важно соответствующим образом настраивать мощность лазера для различных материалов и толщин, чтобы увеличить скорость резки.
3. Использование высококачественного лазера
Качество лазера также значительно влияет на скорость лазерной резки. Использование лазера более высокого качества может повысить эффективность резки и сократить время резки.
4. Техническое обслуживание оборудования
Регулярное техническое обслуживание и сервисное обслуживание станка лазерной резки для поддержания его в оптимальном рабочем состоянии поможет повысить скорость и эффективность резки.
Взаимосвязь между мощностью лазера, состоянием материала и скоростью лазерной резки
Ранее мы обсуждали факторы, влияющие на скорость лазерной резки, включая свойства материала и мощность лазерного источника. Ниже мы используем диаграмму для демонстрации максимальной толщины резки и соответствующей скорости резки для волоконных лазеров Raycus мощностью 1000–15000 Вт и волоконных лазеров IPG мощностью 1000–12000 Вт.
Скорость резки Raycus — углеродистая сталь
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (Raycus/углеродистая сталь/1000–4000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 1000 Вт | 1500Вт | 2000 Ватт | 3000 Вт | 4000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Углеродистая сталь (O2/N2/воздух) | 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 кВт)/8–12 | |
| 4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3–3,5(2,4 кВт) | |
| 5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2,5–3(2,4 кВт) | |
| 6 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.7 | 2,5–2,8(3 кВт) | |
| 8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2–2,3(3,6 кВт) | |
| 10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1,8-2(4 кВт) | |
| 12 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1,2(1,8-2,2 кВт) | ||
| 14 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0,9-1(1,8-2,2 кВт) | ||
| 16 | 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0,7-0,9(2,2-2,6 кВт) | ||
| 18 | 0.5 | 0.65 | 0,6-0,7(2,2-2,6 кВт) | |||
| 20 | 0.4 | 0.6 | 0,55-0,65(2,2-2,6 кВт) | |||
| 22 | 0.55 | 0,5-0,6(2,2-2,8 кВт) | ||||
| 25 | 0,5(2,4-3 кВт) |
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (Raycus/углеродистая сталь/6000 Вт–15000 Вт)
| Мощность лазера | 6000W | 8000W | 10000Вт | 12000W | 15000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) |
| 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 кВт) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3,3-3,8(2,4 кВт) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3,6(3 кВт) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2,7-3,2(3,3 кВт) / 4,5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2,2-2,5(4,2 кВт) | 2,3-2,5(4 кВт) / 5-5,5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2,0-2,3(5,5 кВт) | 2,3(6 кВт) | 2-2,3(6 кВт)/3,5-4,5 | 2-2,3(6 кВт)/5-6,5 | 2-2,3(6 кВт)/7-8 |
| 12 | 1,9-2,1(6 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт)/5-6 |
| 14 | 1,4-1,7(6 кВт) | 1,6-1,8(8 кВт) | 1,6-1,8(8,5 кВт) | 1,6-1,8(8,5 кВт) | 1,6-1,8(8,5 кВт)/4,5-5,5 |
| 16 | 1,2-1,4(6 кВт) | 1,4-1,6(8 кВт) | 1,4-1,6(9,5 кВт) | 1,5-1,6(9,5 кВт) | 1,5-1,6(9,5 кВт)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 кВт) | 1,2-1,4(8 кВт) | 1,3-1,5(9,5 кВт) | 1,4-1,5(10 кВт) | 1,4-1,5(10 кВт) |
| 20 | 0,6-0,7(6 кВт) | 1-1,2(8 кВт) | 1,2-1,4(10 кВт) | 1,3-1,4(12 кВт) | 1,3-1,4(12 кВт) |
| 22 | 0.5-0.6(6 кВт) | 0.6-0.65(8 кВт) | 1.0-1.2(10 кВт) | 1-1.2(12 кВт) | 1.2-1.3(15 кВт) |
| 25 | 0.4-0.5(6 кВт) | 0.3-0.45(8 кВт) | 0.5-0.65(10 кВт) | 0.8-1(12 кВт) | 1.2-1.3(15 кВт) |
| 30 | 0.2-0.25(8 кВт) | 0,3-0,35(10 кВт) | 0,7-0,8(12 кВт) | 0,75-0,85(15 кВт) | |
| 40 | 0,1-0,15(8 кВт) | 0,2(10 кВт) | 0,25-0,3(12 кВт) | 0,3-0,35(15 кВт) | |
| 50 | 0,2-0,25(15 кВт) | ||||
| 60 | 0,18-0,2(15 кВт) |
Скорость резки IPG — углеродистая сталь
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (IPG // 1000 Вт–4000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 1000 Вт | 1500Вт | 2000 Вт | 3000 Вт | 4000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Углеродистая сталь (O2/N2/воздух) | 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 |
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (Raycus/углеродистая сталь/6000 Вт–15000 Вт)
| Мощность лазера | 6000W | 8000W | 10000Вт | 12000W | 15000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) |
| 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 кВт) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3,3-3,8(2,4 кВт) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3,6(3 кВт) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2,7-3,2(3,3 кВт) / 4,5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2,2-2,5(4,2 кВт) | 2,3-2,5(4 кВт) / 5-5,5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2,0-2,3(5,5 кВт) | 2,3(6 кВт) | 2-2,3(6 кВт)/3,5-4,5 | 2-2,3(6 кВт)/5-6,5 | 2-2,3(6 кВт)/7-8 |
| 12 | 1,9-2,1(6 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт) | 1,8-2(7,5 кВт)/5-6 |
| 14 | 1,4-1,7(6 кВт) | 1,6-1,8(8 кВт) | 1,6-1,8(8,5 кВт) | 1,6-1,8(8,5 кВт) | 1,6-1,8(8,5 кВт)/4,5-5,5 |
| 16 | 1,2-1,4(6 кВт) | 1,4-1,6(8 кВт) | 1,4-1,6(9,5 кВт) | 1,5-1,6(9,5 кВт) | 1,5-1,6(9,5 кВт)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 кВт) | 1,2-1,4(8 кВт) | 1,3-1,5(9,5 кВт) | 1,4-1,5(10 кВт) | 1,4-1,5(10 кВт) |
| 20 | 0,6-0,7(6 кВт) | 1-1,2(8 кВт) | 1,2-1,4(10 кВт) | 1,3-1,4(12 кВт) | 1,3-1,4(12 кВт) |
| 22 | 0.5-0.6(6 кВт) | 0.6-0.65(8 кВт) | 1.0-1.2(10 кВт) | 1-1.2(12 кВт) | 1.2-1.3(15 кВт) |
| 25 | 0.4-0.5(6 кВт) | 0.3-0.45(8 кВт) | 0.5-0.65(10 кВт) | 0.8-1(12 кВт) | 1.2-1.3(15 кВт) |
| 30 | 0.2-0.25(8 кВт) | 0,3-0,35(10 кВт) | 0,7-0,8(12 кВт) | 0,75-0,85(15 кВт) | |
| 40 | 0,1-0,15(8 кВт) | 0,2(10 кВт) | 0,25-0,3(12 кВт) | 0,3-0,35(15 кВт) | |
| 50 | 0,2-0,25(15 кВт) | ||||
| 60 | 0,18-0,2(15 кВт) |
Скорость резки IPG — углеродистая сталь
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (IPG // 1000 Вт–4000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 1000 Вт | 1500Вт | 2000 Вт | 3000 Вт | 4000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Углеродистая сталь (O2/N2/воздух) | 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 |
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (IPG/углеродистая сталь/6000 Вт–12000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 6000W | 8000W | 10000Вт | 12000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Углеродистая сталь (O2/N2/воздух) | 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 |
Как показано на диаграмме, мы можем увидеть параметры толщины и скорости для волоконно-лазерных станков с мощностью 1000 Вт, 1500 Вт, 2000 Вт, 3000 Вт, 4000 Вт, 6000 Вт, 8000 Вт, 10000 Вт, 12000 Вт и 15000 Вт.
Например, волоконно-лазерный станок Raycus мощностью 1000 Вт может резать углеродистую сталь толщиной 3 мм со скоростью до 3 метров в минуту.
Волоконно-лазерный станок мощностью 1500 Вт может резать углеродистую сталь толщиной 3 мм со скоростью до 3,6 метра в минуту.
Используя приведённую выше таблицу IPG, мы можем сравнить параметры различных лазерных станков при резке одного и того же материала. Например:
Лазерный станок мощностью 1000 Вт может резать углеродистую сталь толщиной 3 мм со скоростью до 3,3 метра в минуту.
Лазерный станок мощностью 1500 Вт может резать углеродистую сталь толщиной 3 мм со скоростью до 3,9 метра в минуту.
Скорость резки Raycus — нержавеющая сталь
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (Raycus/нержавеющая сталь/1000 Вт–4000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 1000 Вт | 1500Вт | 2000 Вт | 3000 Вт | 4000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Нержавеющая сталь (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 |
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (Raycus/нержавеющая сталь/6000 Вт–15000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 6000W | 8000W | 10000Вт | 12000W | 15000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Нержавеющая сталь (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 |
Скорость резки IPG — нержавеющая сталь
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (IPG/нержавеющая сталь/1000 Вт–4000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 1000 Вт | 1500Вт | 2000 Вт | 3000 Вт | 4000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Нержавеющая сталь (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 |
Параметры толщины и скорости резки волоконным лазером (IPG/нержавеющая сталь/6000 Вт–12000 Вт)
| Материал | Мощность лазера | 6000W | 8000W | 10000Вт | 12000W |
| Толщина | Скорость | Скорость | Скорость | Скорость | |
| (мм) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | (м/мин) | |
| Нержавеющая сталь (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 |
Теперь давайте подробнее рассмотрим параметры резки нержавеющей стали.
На волоконном лазерном станке мощностью 1000 Вт можно резать нержавеющую сталь толщиной 3 мм со скоростью до 3 метров в минуту.
На волоконном лазерном станке мощностью 1500 Вт можно резать нержавеющую сталь толщиной 3 мм со скоростью до 4,5 метра в минуту.
Для нержавеющей стали толщиной 5 мм волоконно-лазерный станок с мощностью 1000 Вт может достичь максимальной скорости резки 0,6 метра в минуту, тогда как лазерный станок мощностью 1500 Вт может достичь максимальной скорости резки 1,5 метра в минуту.
Сравнивая эти параметры, становится ясно, что при использовании одного и того же типа материала и толщины более высокая мощность позволяет достичь более высокой скорости резки.
Влияние скорости лазерной резки на качество реза
1. Когда скорость резки слишком высока, газ, соосный с лучом, не может полностью удалить продукты резки. Расплавленный материал накапливается и затвердевает по нижнему краю, образуя шлак, который трудно очистить. Слишком быстрая резка также может привести к неполному пропиливанию материала, при этом на дне остается слой адгезии определенной толщины, обычно очень небольшой, который необходимо удалять вручную с помощью молотка.
2. При соответствующей скорости резки качество реза улучшается: получаются узкие и ровные пропилы, гладкая поверхность реза без заусенцев и деформаций заготовки, что позволяет использовать деталь без дополнительной обработки.
Когда скорость резки слишком низкая, высокая энергия лазерного луча длительное время воздействует на одну и ту же область, что вызывает значительный тепловой эффект. Это может привести к сильному переплавлению на противоположной стороне разреза, переплавлению выше разреза и образованию наплывов ниже разреза, в результате чего качество реза снижается.
Заключение
Скорость лазерной резки влияет как на эффективность, так и на качество. Поэтому производителям следует понимать факторы, влияющие на скорость лазерной резки. Понимание скорости лазерной резки позволяет повысить скорость, точность и эффективность процесса лазерной резки, тем самым увеличивая производственные мощности и конкурентоспособность.
