Faktory ovplyvňujúce rýchlosť a účinnosť laserového rezania
V modernej výrobe plechových dielov ponúka laserová technológia neobmedzenú presnosť a rýchlosť rezu pri tvárnení širokého spektra materiálov. Keďže priemysel stále viac využíva všestrannosť technológie laserového rezania, optimalizácia rýchlosti a efektivity sa stáva čoraz dôležitejšou. Od surového materiálu až po finálny výrobok zahŕňa proces laserového rezania komplexnú interakciu mnohých faktorov. Kompletné pochopenie kľúčových faktorov ovplyvňujúcich rýchlosť a efektivitu laserového rezania je rozhodujúce, a to od vlastných vlastností materiálu až po komplexné nastavenie rezacieho stroja.
V tomto článku komplexne preberáme kľúčové faktory ovplyvňujúce rýchlosť a efektivitu laserového rezania, vysvetľujeme zložitosti vlastností materiálu, laserových parametrov, podmienok rezného procesu, konfigurácie stroja a návrhových aspektov. Táto analýza poskytuje používateľom cenné poznatky, ktoré im umožnia plne využiť potenciál technológie laserového rezania a podporiť inovácie v procesoch tvárnenia kovov.
Rýchlosť a efektivita laserového rezania
Rýchlosť rezu laserového rezacieho stroja je pre mnohé spracovateľské spoločnosti dôležitá, pretože určuje výrobnú efektívnosť. Inými slovami, čím vyššia je rýchlosť, tým vyšší je celkový výkon. Laserové rezanie je zložitou výrobnou technológiou, ktorá závisí od jemného vyváženia viacerých faktorov na dosiahnutie optimálnej rýchlosti a efektívnosti. Vlastnosti materiálu, ako napríklad zloženie, hrúbka a stav povrchu, ovplyvňujú rezné parametre. Laserové parametre, vrátane hustoty výkonu, kvality lúča a ohniskovej vzdialenosti, určujú presnosť a účinnosť rezu. Voľba rezných podmienok, ako napríklad rýchlosť a pomocný plyn, hrá kľúčovú úlohu pri zvyšovaní rezejúcej efektívnosti. Faktory stroja, ako je konfigurácia systému a údržba, významne prispievajú k celkovému výkonu. Okrem toho dizajnové aspekty, ako je geometrická zložitosť a optimalizácia rozmiestnenia (nesting), tiež ovplyvňujú rýchlosť a efektívnosť rezania. Plným pochopením a optimalizáciou týchto faktorov môžu výrobcovia zlepšiť rýchlosť, presnosť a efektívnosť procesu laserového rezania, čím zvýšia produktivitu a konkurencieschopnosť.
Hlavné faktory ovplyvňujúce rýchlosť laserového rezu
Pokročilá rezacia technológia podnietila rýchly vývoj laserovej rezacej priemyselnosti a výrazne zlepšila kvalitu rezania a stabilitu laserových rezacích strojov. Počas spracovania je rýchlosť laserového rezu ovplyvnená faktormi, ako sú technologické parametre, kvalita materiálu, čistota plynu a kvalita lúča. Hlboký výskum zložitosti tohto meniaceho sa procesu odhaľuje komplexné aspekty, ktoré musia používatelia starostlivo zohľadniť. Tu preskúmame hlavné faktory, ktoré výrazne ovplyvňujú rýchlosť a účinnosť laserového rezu.
Lazerné parametre
Hustota výkonu: Hustota výkonu laseru je určená výkonom laserového lúča sústredeného na danú plochu, čo priamo ovplyvňuje rýchlosť a účinnosť rezania. Vyššia hustota výkonu umožňuje vyššie rýchlosti rezania, ale vyžaduje starostlivú kalibráciu, aby sa predišlo poškodeniu materiálu.
Kvalita lúča: Kvalita laserového lúča, vrátane faktorov ako divergencia, vzor a vlnová dĺžka, ovplyvňuje presnosť a účinnosť rezania. Vysoce kvalitný lúč zabezpečuje rovnomerné rozloženie energie, čo vedie k čistejším rezom a vyššej účinnosti.
Ohnisková vzdialenosť: Ohnisková vzdialenosť laserovej šošovky určuje veľkosť a hĺbku lúčového bodu. Optimalizovaný výber zaostrenia zabezpečuje presný prenos energie na rezný povrch, čím maximalizuje účinnosť bez poškodenia kvality.
Materiálové charakteristiky
Typ materiálu: Typ materiálu, ktorý sa reže, hrá významnú úlohu pri určovaní rýchlosti a účinnosti laserového rezania. Mäkké materiály je relatívne jednoduché a rýchlo rezať laserom. Tvrdé materiály vyžadujú dlhšie spracovacie časy. Kovy ako nehrdzavejúca oceľ, hliník a uhlíková oceľ majú odlišnú tepelnú vodivosť, teploty topenia a odrazivosť, čo všetko ovplyvňuje ich reakciu na laserové rezanie. Napríklad rezanie ocele je oveľa pomalšie ako rezanie hliníka.
Hrúbka: Hrúbka materiálu priamo ovplyvňuje rýchlosť a účinnosť rezania. Hrubšie materiály vyžadujú viac energie a času na rezanie ako tenšie materiály. Na dosiahnutie optimálnych výsledkov pri rôznych hrúbkach je potrebné upraviť výkon lasera, ohniskovú vzdialenosť a rýchlosť rezu.
Stav povrchu: Nerovnosti povrchu (ako hrdza, oxidácia alebo povlaky) môžu ovplyvniť kvalitu a rýchlosť laserového rezania. Pre efektívne rezanie môže byť potrebné povrch materiálu pripraviť čistením alebo úpravou povrchu.
Faktory laserového rezného stroja
Konfigurácia laserového systému: Konštrukcia a funkčnosť laserového rezného stroja, vrátane systému prenosu lúča, riadenia pohybu a funkcií automatizácie, môžu ovplyvniť rýchlosť a účinnosť rezania. Pokroky v súčasnej laserovej technológii zvýšili rýchlosť spracovania a presnosť.
Údržba a kalibrácia: Pravidelná údržba, kalibrácia a zarovnanie laserového rezného zariadenia pomáhajú zabezpečiť stabilný výkon a predĺžiť životnosť stroja. Zanedbanie údržby môže viesť k zníženej reznej účinnosti, zvýšeniu výpadkov a nákladným opravám.
Rezné podmienky
Rýchlosť rezu: Rýchlosť, ktorou sa laserový lúč pohybuje po povrchu materiálu, výrazne ovplyvňuje efektivitu rezu. Nájdenie správnej rovnováhy medzi rýchlosťou rezu a výkonom pomáha dosiahnuť požadované výsledky a minimalizovať čas spracovania.
Výber asistenčného plynu: Asistenčné plyny, ako kyslík, dusík alebo stlačené vzduch, pomáhajú pri odstraňovaní materiálu a chladení počas procesu laserového rezania. Voľba asistenčného plynu závisí od typu materiálu, jeho hrúbky a požadovanej kvality rezu. Čím vyšší je tlak asistenčného plynu a čím vyššia je čistota plynu, tým menej nečistôt sa uchyľuje na materiáli a hladší je rezný okraj. Všeobecne povedané, kyslíkom sa reže rýchlejšie, zatiaľ čo dusíkom lepšie a za nižšie náklady. Rôzne plyny ponúkajú rôzne úrovne rezného výkonu a čistoty.
Návrh a nastavenie trysky: Správny návrh a nastavenie trysky pomáha usmerňovať prúd sekundárneho plynu a udržiavať optimálnu vzdialenosť medzi tryskou a materiálom. Nesprávne nastavenie alebo opotrebenie trysky môže viesť k zníženiu efektivity a kvality rezania.
Rezné podmienky
Rýchlosť rezu: Rýchlosť, ktorou sa laserový lúč pohybuje po povrchu materiálu, výrazne ovplyvňuje efektivitu rezu. Nájdenie správnej rovnováhy medzi rýchlosťou rezu a výkonom pomáha dosiahnuť požadované výsledky a minimalizovať čas spracovania.
Výber asistenčného plynu: Asistenčné plyny, ako kyslík, dusík alebo stlačené vzduch, pomáhajú pri odstraňovaní materiálu a chladení počas procesu laserového rezania. Voľba asistenčného plynu závisí od typu materiálu, jeho hrúbky a požadovanej kvality rezu. Čím vyšší je tlak asistenčného plynu, tým vyššia je čistota plynu, čo znižuje prichytenie nečistôt na materiáli a vytvára hladší rez. Všeobecne povedané, kyslík reže rýchlejšie, zatiaľ čo dusík reže kvalitnejšie a je lacnejší. Rôzne plyny ponúkajú rôzne úrovne efektivity a čistoty rezania.
Návrh a nastavenie trysky: Správny návrh a nastavenie trysky pomáhajú usmerňovať prúd sekundárneho plynu a udržiavať optimálnu vzdialenosť medzi tryskou a materiálom. Nesprávne nastavenie alebo opotrebenie trysky môže viesť k zníženej efektivite a kvalite rezania.
Environmentálne faktory
Teplota a vlhkosť: Okolitá teplota a vlhkosť môžu ovplyvniť výkon laserového rezania. Extrémne teploty alebo vysoká vlhkosť môžu spôsobiť deformáciu materiálu alebo rušiť šírenie laserového lúča, čo ovplyvňuje rýchlosť a kvalitu rezu.
Kvalita vzduchu: Vzduchové nečistoty, ako prach alebo častice, môžu rušiť prevádzku laserového rezania. Udržiavanie čistého vzduchu v prostredí rezania pomáha predchádzať ucpávaniu trysiek a zabezpečuje stálu účinnosť rezania.
Zohľadňovanie návrhu
Geometrická zložitosť: Komplexné návrhy s ostrými rohmi, malými prvkami alebo tesnými toleranciami môžu vyžadovať nižšie rýchlosti rezania, aby sa zachovala presnosť a kvalita hrán. Pokročilý CAD softvér môže optimalizovať rezné dráhy pre komplexné geometrie a tak zlepšiť celkovú efektívnosť.
Optimalizácia rozmiestnenia: Efektívnym využívaním materiálu pomocou softvéru na optimalizáciu rozmiestnenia môžete minimalizovať odpad materiálu, skrátiť čas rezania a nakoniec zvýšiť celkovú efektívnosť procesu. Algoritmy rozmiestnenia usporiadajú diely najefektívnejším spôsobom s cieľom maximalizovať využitie materiálu.
Požiadavky na úpravu hrán: Požiadavky na kvalitu hrán (hladké, drsné alebo bez buriny) ovplyvňujú parametre a rýchlosti rezu. Môžu byť vyžadované úpravy pre dosiahnutie špecifických noriem povrchovej úpravy, aby sa zabezpečilo, že finálny produkt bude spĺňať požadované kvalitatívne normy.
Pri komplexnom procese laserového rezania musia výrobcovia starostlivo zvážiť a vyvážiť tieto faktory, aby mohli plne využiť potenciál tejto pokrokovej technológie. Podrobné porozumenie interakciám materiálov, dynamike lasera, podmienkam rezania, konfigurácii stroja, environmentálnym vplyvom a zložitosti dizajnu môže pomôcť dosiahnuť optimálnu rýchlosť a efektívnosť laserového rezania v modernom priemysle.
Ako zvýšiť rýchlosť laserového rezania
1. Vyberte správny materiál
Výber materiálov, ktoré je jednoduchšie rezať, môže zlepšiť efektivitu rezania.
2. Správne nastavte výkon lasera
Nastavenie výkonu lasera výrazne ovplyvňuje rýchlosť laserového rezania. Preto je dôležité vhodne nastaviť výkon lasera pre rôzne materiály a ich hrúbky, aby sa zvýšila rýchlosť rezania.
3. Použite laser vysokej kvality
Kvalita lasera tiež výrazne ovplyvňuje rýchlosť laserového rezania. Použitie lasera vyššej kvality môže zlepšiť efektivitu rezania a skrátiť čas rezania.
4. Údržba zariadenia
Pravidelná údržba a servis vášho laserového rezacieho stroja, aby bol v optimálnom prevádzkovom stave, pomôže zlepšiť rýchlosť a efektivitu rezania.
Vzťah medzi výkonom lasera, stavom materiálu a rýchlosťou laserového rezania
Predtým sme diskutovali o faktoroch, ktoré ovplyvňujú rýchlosť laserového rezania, vrátane vlastností materiálu a výkonu laserového zdroja. Nižšie používame graf na znázornenie maximálnej hrúbky rezu a príslušnej rýchlosti rezu pre vláknové lasery Raycus 1000W-15000W a vláknové lasery IPG 1000W-12000W.
Rýchlosť rezu Raycus – uhlíková oceľ
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (Raycus/uhlíková oceľ/1000W-4000W)
| Materiál | Laserový výkon | 1000W | 1500W | 2000 Wattov | 3000W | 4000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková oceľ (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) |
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (Raycus/uhlíková oceľ/6000W-15000W)
| Laserový výkon | 6000W | 8000W | 10000W | 12 000 W | 15000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť |
| (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) |
Rýchlosť rezania IPG – uhlíková oceľ
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (IPG // 1000 W–4000 W)
| Materiál | Laserový výkon | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková oceľ (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 |
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (Raycus/uhlíková oceľ/6000W-15000W)
| Laserový výkon | 6000W | 8000W | 10000W | 12 000 W | 15000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť |
| (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) |
Rýchlosť rezu IPG – uhlíková oceľ
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (IPG // 1000 W–4000 W)
| Materiál | Laserový výkon | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková oceľ (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 |
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (IPG/uhlíková oceľ/6000 W–12000 W)
| Materiál | Laserový výkon | 6000W | 8000W | 10000W | 12 000 W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Uhlíková oceľ (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 |
Ako je znázornené v grafe, môžeme vidieť parametre hrúbky a rýchlosti pre stroje na rezanie vláknovým laserom s výkonom 1000 W, 1500 W, 2000 W, 3000 W, 4000 W, 6000 W, 8000 W, 10000 W, 12000 W a 15000 W.
Na príklade uhlíkovej ocele, stroj na rezanie vláknovým laserom Raycus 1000 W dokáže prerezať uhlíkovú oceľ hrúbky 3 mm maximálnou rýchlosťou 3 metre za minútu.
Stroj na rezanie vláknovým laserom 1500 W dokáže prerezať uhlíkovú oceľ hrúbky 3 mm maximálnou rýchlosťou 3,6 metra za minútu.
Pomocou vyššie uvedeného grafu IPG môžeme porovnať parametre rôznych laserových rezacích strojov pri rezaní rovnakého materiálu. Napríklad:
Laserový rezací stroj 1000 W dokáže prerezať uhlíkovú oceľ hrúbky 3 mm maximálnou rýchlosťou 3,3 metra za minútu.
Laserový rezací stroj 1500 W dokáže prerezať uhlíkovú oceľ hrúbky 3 mm maximálnou rýchlosťou 3,9 metra za minútu.
Rýchlosť rezu Raycus - nehrdzavejúca oceľ
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (Raycus/nehrdzavejúca oceľ/1000W-4000W)
| Materiál | Laserový výkon | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nehrdzavejúca oceľ (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 |
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (Raycus/nehrdzavejúca oceľ/6000W-15000W)
| Materiál | Laserový výkon | 6000W | 8000W | 10000W | 12 000 W | 15000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nehrdzavejúca oceľ (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 |
Rýchlosť rezu IPG - nehrdzavejúca oceľ
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (IPG/nehrdzavejúca oceľ/1000W-4000W)
| Materiál | Laserový výkon | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nehrdzavejúca oceľ (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 |
Parametre hrúbky a rýchlosti rezania vláknovým laserom (IPG/nehrdzavejúca oceľ/6000W-12000W)
| Materiál | Laserový výkon | 6000W | 8000W | 10000W | 12 000 W |
| Hrúbka | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | Rýchlosť | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nehrdzavejúca oceľ (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 |
Teraz sa pozrime podrobnejšie na parametre rezania nehrdzavejúcej ocele.
Pomocou vláknového laserového rezacieho stroja s výkonom 1000 W môžete orezať nehrdzavejúcu oceľ hrúbky 3 mm maximálnou rýchlosťou 3 metre za minútu.
Pomocou vláknového laserového rezacieho stroja s výkonom 1500 W môžete orezať nehrdzavejúcu oceľ hrúbky 3 mm maximálnou rýchlosťou 4,5 metra za minútu.
Pre nehrdzavejúcu oceľ hrúbky 5 mm môže vláknový laserový rezací stroj s výkonom 1000 W dosiahnuť maximálnu rýchlosť rezu 0,6 metrov za minútu, zatiaľ čo laserový rezací stroj s výkonom 1500 W môže dosiahnuť maximálnu rýchlosť rezu 1,5 metra za minútu.
Porovnaním týchto parametrov je zrejmé, že pri použití rovnakého typu a hrúbky materiálu vyšší výkon umožňuje rýchlejší rez.
Vplyv rýchlosti laserového rezu na kvalitu rezu
1. Keď je rýchlosť rezu príliš vysoká, plyn súosý so svetelným lúčom nemôže úplne odstrániť rezaný odpad. Roztavený materiál sa hromadí na oboch stranách a zatvrdne na spodnom okraji, čím vzniká struska, ktorú je ťažké odstrániť. Príliš rýchly rez môže tiež viesť k neúplnému prejednaniu materiálu, pričom na spodnej strane zostane určitá hrúbka prichytnutého materiálu, zvyčajne veľmi malá, ktorá sa musí odstrániť ručným zakĺpaním.
2. Keď je rezná rýchlosť vhodná, zlepšuje sa kvalita rezania, pričom rezné medzery sú malé a rovnomerné, rezný povrch je hladký a bez hrubíc, bez celkovej deformácie obrobku, ktorý môže byť použitý bez ďalšej úpravy.
Keď je rezná rýchlosť príliš pomalá, vysokoenergetický laserový lúč pôsobí na každú oblasť príliš dlho, čo spôsobuje výrazný tepelný efekt. To môže viesť k výraznému prehriatiu na opačnej strane rezu, k prehriatiu nad rezom a k tvorbe strusky pod rezom, čo má za následok zlú kvalitu rezu.
Záver
Rýchlosť laserového rezania ovplyvňuje ako efektivitu, tak kvalitu. Preto výrobcovia musia poznať faktory, ktoré ovplyvňujú rýchlosť laserového rezania. Porozumenie rýchlosti laserového rezania môže zlepšiť rýchlosť, presnosť a efektivitu procesu laserového rezania, čím sa zvýši výrobná kapacita a konkurencieschopnosť.
