Dejavniki, ki vplivajo na hitrost in učinkovitost laserskega rezanja
V sodobni izdelavi pločevine ponuja laserska tehnologija nepremagovljivo natančnost in hitrost rezanja pri oblikovanju različnih materialov. Ko industrija še naprej sprejema vsestranskost laserske tehnologije za rezanje, postaja optimizacija hitrosti in učinkovitosti vse bolj pomembna. Od surovine do končnega izdelka vključuje proces laserskega rezanja zapleteno medsebojno vplivanje dejavnikov. Popolno razumevanje ključnih dejavnikov, ki vplivajo na hitrost in učinkovitost laserskega rezanja, je odločilno, od lastnosti samega materiala do zapletene nastavitve rezalnega stroja.
V tem članku podrobno raziskujemo ključne dejavnike, ki vplivajo na hitrost in učinkovitost laserskega rezanja, ter pojasnjujemo kompleksnost lastnosti materiala, laserskih parametrov, pogojev rezanja, konfiguracije stroja in konstrukcijskih vidikov. Ta raziskava uporabnikom ponuja dragocene vpoglede, ki jim omogočajo, da v celoti izkoristijo potencial tehnologije laserskega rezanja ter spodbujajo inovacije v postopkih obdelave kovin.
Hitrost in učinkovitost laserskega rezanja
Hitrost rezanja laserskega rezalnega stroja je pomembna za mnoge obdelovalne podjetja, ker določa učinkovitost proizvodnje. Z drugimi besedami, večja je hitrost, višji je skupni izplen. Laserjevo rezanje je kompleksna proizvodna tehnologija, ki temelji na previdnem uravnoteženju številnih dejavnikov za doseg optimalne hitrosti in učinkovitosti. Lastnosti materiala, kot so sestava, debelina in stanje površine, vplivajo na parametre rezanja. Laserski parametri, kot so gostota moči, kakovost žarka in goriščna razdalja, določajo natančnost in učinkovitost reza. Izbira pogojev rezanja, kot sta hitrost in pomožni plin, igra ključno vlogo pri izboljšanju učinkovitosti rezanja. Dejavniki stroja, kot sta konfiguracija sistema in vzdrževanje, bistveno vplivata na celotno zmogljivost. Nadalje dizajnerske smernice, kot sta geometrijska zapletenost in optimizacija postavitve kosov, prav tako vplivata na hitrost in učinkovitost rezanja. S celovitim razumevanjem in optimizacijo teh dejavnikov lahko proizvajalci izboljšajo hitrost, natančnost in učinkovitost procesa laserskega rezanja ter s tem povečajo produktivnost in konkurenčnost.
Glavni dejavniki, ki vplivajo na hitrost laserskega rezanja
Napredne tehnologije rezanja so omogočile hitri razvoj industrije laserskega rezanja ter znatno izboljšale kakovost in stabilnost rezanja z laserjem. Med obdelavo je hitrost laserskega rezanja odvisna od dejavnikov, kot so procesni parametri, kakovost materiala, čistost plina in kakovost žarka. Podrobnejša raziskava zapletenosti tega spreminjajočega se procesa razkrije celovita razmišljanja, ki si jih morajo uporabniki natančno ogledati. Tu bomo raziskali glavne dejavnike, ki pomembno vplivajo na hitrost in učinkovitost laserskega rezanja.
Laserjni parametri
Gostota moči: Gostota moči lasera je določena s količino moči žarka, osredotočene na dano površino, kar neposredno vpliva na hitrost in učinkovitost rezanja. Višja gostota moči omogoča višje hitrosti rezanja, vendar zahteva previdno kalibracijo, da se prepreči poškodba materiala.
Kakovost žarka: Kakovost laserskega žarka, vključno z dejavniki, kot so divergenca, vzorec in valovna dolžina, vpliva na natančnost in učinkovitost rezkanja. Žarek visoke kakovosti zagotavlja enakomerno porazdelitev energije, kar povzroči čistejše reze in večjo učinkovitost.
Goriščna razdalja: Goriščna razdalja laserske leče določa velikost in globino lise žarka. Optimalna izbira fokusa zagotavlja natančno dostavo energije na površino rezkanja, kar maksimizira učinkovitost brez škode za kakovost.
Lastnosti materiala
Vrsta materiala: Vrsta materiala, ki se reže, igra pomembno vlogo pri določanju hitrosti in učinkovitosti laserskega rezkanja. Meki materiali so relativno enostavni za lasersko rezkanje in se razmeroma hitro prerežejo. Trdi materiali zahtevajo daljši čas obdelave. Kovine, kot so nerjaveč jeklo, aluminij in ogljikovo jeklo, imajo različne toplotne prevodnosti, tališča in svetilne lastnosti, ki vse vplivajo na njihovo obnašanje pri laserskem rezkanju. Na primer, rezkanje jekla je veliko počasnejše kot rezkanje aluminija.
Debelina: Debelina materiala neposredno vpliva na hitrost in učinkovitost rezkanja. Debelejši materiali zahtevajo več energije in časa za rezkanje kot tanjši materiali. Za doseg optimalnih rezultatov pri različnih debelinah je treba prilagoditi moč laserja, goriščno razdaljo in hitrost rezkanja.
Stanje površine: Nepravilnosti na površini (kot so rja, oksidacija ali prevleke) lahko vplivajo na kakovost in hitrost laserskega rezkanja. Za učinkovito rezkanje je morda potrebno površino materiala pripraviti s čiščenjem ali obdelavo površine.
Dejavniki laserskega rezalnega stroja
Konfiguracija laserskega sistema: Konstrukcija in funkcionalnost laserskega rezalnega stroja, vključno s sistemom dostave žarka, nadzorom gibanja in avtomatizacijskimi funkcijami, lahko vplivata na hitrost in učinkovitost rezkanja. Napredek sodobne laserske tehnologije je povečal hitrost obdelave in natančnost.
Vzdrževanje in kalibracija: Redno vzdrževanje, kalibracija in poravnava opreme za rezanje z laserjem pomagajo zagotoviti stabilno delovanje in podaljšati življenjsko dobo stroja. Zanemarjanje vzdrževanja lahko vodi do zmanjšanja učinkovitosti rezanja, večjega časa nepremišljenosti in dragih popravil.
Pogoji sekanja
Hitrost rezanja: hitrost, s katero se laserski žarek premika po površini materiala, znatno vpliva na učinkovitost rezanja. Iskanje pravega ravnovesja med hitrostjo rezanja in močjo pomaga doseči želene rezultate in zmanjša čas obdelave.
Izbira pomožnega plina: Pomožni plini, kot so kisik, dušik ali stisnjen zrak, olajšajo odstranjevanje materiala in hlajenje med postopkom laserskega rezkanja. Izbira pomožnega plina je odvisna od vrste materiala, debeline in zahtevane kakovosti roba. Višji kot je tlak pomožnega plina ter višja njegova čistost, manj nečistoč prilepi na material in bolj gladka je rezana površina. Splošno velja, da kisik hitreje reže, dušik pa reže kakovostneje in je cenejši. Različni plini ponujajo različne stopnje učinkovitosti in čistosti rezkanja.
Oblika in poravnava šobe: Ustrezna oblika in poravnava šobe pomagata usmeriti tok sekundarnega plina ter ohranjata optimalno razdaljo med šobo in materialom. Nepravilna poravnava ali obraba šobe lahko povzročita zmanjšano učinkovitost in kakovost rezkanja.
Pogoji sekanja
Hitrost rezanja: hitrost, s katero se laserski žarek premika po površini materiala, znatno vpliva na učinkovitost rezanja. Iskanje pravega ravnovesja med hitrostjo rezanja in močjo pomaga doseči želene rezultate in zmanjša čas obdelave.
Izbira pomožnega plina: Pomožni plini, kot so kisik, dušik ali stisnjen zrak, omogočajo odstranjevanje materiala in hlajenje med postopkom laserskega rezkanja. Izbira pomožnega plina je odvisna od vrste materiala, debeline in zahtevane kakovosti roba. Višji tlak pomožnega plina ter višja čistost plina zmanjšata odlaganje nečistoć na materialu in omogočata gladkejši rez. Splošno velja, da kisik hitreje reže, dušik pa reže boljše in je cenejši. Različni plini ponujajo različne stopnje učinkovitosti in čistosti rezkanja.
Oblika in poravnava šobe: Pravilna oblika in poravnava šobe pomagata pri usmerjanju sekundarnega toka plina ter ohranjanju optimalne razdalje do površine. Nepravilna poravnava ali obraba šobe lahko povzročita zmanjšano učinkovitost in kakovost rezkanja.
Okoljski dejavniki
Temperatura in vlažnost: Okoljska temperatura in nivo vlažnosti lahko vplivata na zmogljivost laserskega rezanja. Ekstremne temperature ali visoka vlažnost lahko povzročita deformacijo materiala ali motnje pri širjenju laserskega žarka, kar vpliva na hitrost in kakovost rezanja.
Kakovost zraka: Zračni onesnaževalci, kot so prah ali delci, lahko motijo delovanje laserskega rezanja. Ohranjanje čistega zraka v rezalnem okolju pomaga preprečiti zamaševanje šob in zagotavlja dosledno učinkovitost rezanja.
Razlogi za oblikovanje
Geometrijska zapletenost: Zapleteni dizajni s sharpimi koti, majhnimi elementi ali tesnimi tolerancami morda zahtevajo nižje hitrosti rezanja, da se ohrani natančnost in kakovost roba. Napreden CAD programski opremi lahko optimizira poti rezanja za kompleksne geometrije in tako izboljša skupno učinkovitost.
Optimizacija razporejanja: Z učinkovito izrabo materiala s pomočjo programske opreme za optimizacijo razporejanja lahko zmanjšate odpad materiala, skrajšate čas rezkanja in na splošno izboljšate učinkovitost procesa. Algoritmi za razporejanje delov jih razporedijo na najbolj racionalen način, da se čim bolj izkoristi površina materiala.
Zahteve za obdelavo robov: Zahteve glede kakovosti robov (bodisi gladkih, hrapavih ali brez žlebov) vplivajo na parametre in hitrosti rezkanja. Morda bodo potrebne prilagoditve, da bi izpolnili določene standarde površinske obdelave in zagotovili, da končni izdelek ustreza standardom kakovosti.
Pri zapletenem postopku laserskega rezkanja morajo proizvajalci pozorno upoštevati in uravnotežiti te dejavnike, da bi izkoristili vso moč tej napredni tehnologiji. Podrobno razumevanje interakcij materialov, dinamike laserja, pogojev rezkanja, nastavitev strojev, vplivov okolja ter oblikovalske zapletenosti pomaga doseči optimalno hitrost in učinkovitost laserskega rezkanja v sodobni proizvodnji.
Kako povečati hitrost laserskega rezkanja
1. Izberite pravi material
Izbira materialov, ki jih je lažje rezati, lahko izboljša učinkovitost rezanja.
2. Ustrezno nastavite moč laserja
Nastavitev moči laserja pomembno vpliva na hitrost laserjnega rezanja. Zato je pomembno ustrezno nastaviti moč laserja za različne materiale in debeline, da se poveča hitrost rezanja.
3. Uporabite visokokakovosten laser
Kakovost laserja pomembno vpliva tudi na hitrost laserjnega rezanja. Uporaba višje kakovosti laserja lahko izboljša učinkovitost rezanja in zmanjša čas rezanja.
4. Vzdržujte opremo
Redno vzdrževanje in servisiranje vaše laserjne rezalne naprave, da ostane v optimalnem delovnem stanju, bo pomagalo izboljšati hitrost in učinkovitost rezanja.
Razmerje med močjo laserja, stanjem materiala in hitrostjo laserjnega rezanja
Prej smo razpravljali o dejavnikih, ki vplivajo na hitrost laserskega rezkanja, vključno z lastnostmi materiala in močjo laserskega vira. Spodaj s pomočjo diagrama prikazujemo največjo debelino rezkanja in ustrezno hitrost rezkanja za vlaknene lasere Raycus 1000 W–15000 W in IPG 1000 W–12000 W.
Hitrost rezkanja Raycus – ogljikovo jeklo
Parametri debeline in hitrosti rezkanja z vlaknastim laserjem (Raycus/ogljično jeklo/1000 W–4000 W)
| Material | Laserjska moč | 1000W | 1500W | 2000 vatov | 3000W | 4000W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ogljikovo jeklo (O2/N2/zrak) | 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) |
Debelina in hitrost rezkanja s fibernim laserjem (Raycus/ogljikovo jeklo/6000W-15000W)
| Laserjska moč | 6000W | 8000W | 10000 W | 12000W | 15000 W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost |
| (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) |
Hitrost rezanja IPG - ogljikovo jeklo
Debelina in parametri hitrosti rezkanja z vlaknastim laserjem (IPG // 1000W-4000W)
| Material | Laserjska moč | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ogljikovo jeklo (O2/N2/zrak) | 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 |
Debelina in hitrost rezkanja s fibernim laserjem (Raycus/ogljikovo jeklo/6000W-15000W)
| Laserjska moč | 6000W | 8000W | 10000 W | 12000W | 15000 W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost |
| (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) |
Hitrost rezkanja IPG - ogljikov jeklo
Debelina in parametri hitrosti rezkanja z vlaknastim laserjem (IPG // 1000W-4000W)
| Material | Laserjska moč | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ogljikovo jeklo (O2/N2/zrak) | 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 |
Debelina in parametri hitrosti rezkanja z vlaknastim laserjem (IPG/ogljikov jeklo/6000W-12000W)
| Material | Laserjska moč | 6000W | 8000W | 10000 W | 12000W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Ogljikovo jeklo (O2/N2/zrak) | 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 |
Kot je prikazano v grafikonu, lahko vidimo parametre debeline in hitrosti za 1000 W, 1500 W, 2000 W, 3000 W, 4000 W, 6000 W, 8000 W, 10000 W, 12000 W in 15000 W stroje za rezkanje z vlaknastim laserjem.
Na primeru ogljikovega jekla: stroj za rezkanje z vlaknastim laserjem Raycus 1000 W lahko reže 3 mm debelo ogljikovo jeklo s hitrostjo do 3 metrov na minuto.
Stroj za rezkanje z vlaknastim laserjem 1500 W lahko reže 3 mm debelo ogljikovo jeklo s hitrostjo do 3,6 metra na minuto.
S pomočjo zgornjega diagrama IPG lahko primerjamo parametre različnih laserjih rezkalnikov pri rezkanju istega materiala. Na primer:
Laserji rezkar 1000 W lahko reže 3 mm debelo ogljikovo jeklo s hitrostjo do 3,3 metra na minuto.
Laserji rezkar 1500 W lahko reže 3 mm debelo ogljikovo jeklo s hitrostjo do 3,9 metra na minuto.
Hitrost rezanja Raycus - nerjaven jeklo
Parametri debeline in hitrosti rezanja z vlaknastim laserjem (Raycus/nerjaven jeklo/1000W-4000W)
| Material | Laserjska moč | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerjaven jeklo (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 |
Parametri debeline in hitrosti rezanja z vlaknastim laserjem (Raycus/nerjaven jeklo/6000W-15000W)
| Material | Laserjska moč | 6000W | 8000W | 10000 W | 12000W | 15000 W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerjaven jeklo (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 |
Hitrost rezanja IPG - nerjaven jeklo
Parametri debeline in hitrosti rezanja z vlaknastim laserjem (IPG/nerjaven jeklo/1000W-4000W)
| Material | Laserjska moč | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerjaven jeklo (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 |
Parametri debeline in hitrosti rezanja z vlaknastim laserjem (IPG/nerjaven jeklo/6000W-12000W)
| Material | Laserjska moč | 6000W | 8000W | 10000 W | 12000W |
| Debelina | Hitrost | Hitrost | Hitrost | Hitrost | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Nerjaven jeklo (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 |
Poglejmo si pobliže parametre za rezanje nerjavnega jekla.
Z vlaknastim laserskim rezalnikom 1000 W lahko prerežete 3 mm debelo nerjavo jeklo s hitrostjo do 3 metre na minuto.
Z vlaknastim laserskim rezalnikom 1500 W lahko prerežete 3 mm debelo nerjavo jeklo s hitrostjo do 4,5 metra na minuto.
Za nerjavnico debeline 5 mm lahko laserjevalni rezalnik z vlaknastim laserjem 1000 W doseže največjo hitrost rezanja 0,6 metrov na minuto, medtem ko laserjevalni rezalnik z močjo 1500 W doseže največjo hitrost rezanja 1,5 metra na minuto.
Primerjava teh parametrov jasno kaže, da višja moč omogoča hitrejše hitrosti rezanja pri uporabi istega tipa in debeline materiala.
Vpliv hitrosti laserjenja na kakovost rezanja
1. Ko je hitrost rezanja prevelika, plin, ki teče koaksialno z žarkom, ne more popolnoma odstraniti odpadkov rezanja. Taljeni material se na obeh straneh nabere in strdi na spodnjem robu, kar povzroči nastanek žlindre, ki je težko odstraniti. Prehitro rezanje lahko privede tudi do nepopolnega prereza materiala, pri dnu pa ostane lepljivi sloj določene debeline, običajno zelo tanek, za odstranitev pa je potrebno udariti s kladivom.
2. Ko je hitrost rezkanja primerna, se kakovost reza izboljša, žlebovi so majhni in gladki, površina reza je gladka in brez grudic ter brez splošne deformacije obdelovanca, zaradi česar ga lahko uporabimo brez dodatne obdelave.
Ko je hitrost rezkanja prepočasna, visokoenergijski laserski žarek ostaja na vsakem območju predolgo, kar povzroči pomemben toplotni učinek. To lahko povzroči pomembno prekomerno taljenje na nasprotni strani reza, prekomerno taljenje nad rezom in nastanek odvečnega materiala pod rezom, kar posledično pripelje do slabe kakovosti reza.
Zaključek
Hitrost laserskega rezkanja vpliva tako na učinkovitost kot na kakovost. Proizvajalci morajo zato razumeti dejavnike, ki vplivajo na hitrost laserskega rezkanja. Razumevanje hitrosti laserskega rezkanja lahko izboljša hitrost, natančnost in učinkovitost postopka laserskega rezkanja, s čimer se poveča proizvodna zmogljivost in konkurenčnost.
