Расскажем о том, на какие параметры и настройки нужно опираться, выбирая мощность излучателя для лазерного станка с ЧПУ. Сначала определим приоритетные материалы для резки, их свойства и скорость их обработки. Сравним их друг с другом, определим длину лазерной волны, используемый при резке газ и другие факторы для выбора.
Мощность в зависимости от вида металла
Мощность определяет производительность оборудования, его возможности. На современном рынке лазерных станков с ЧПУ выделяются представители компаний Elixmate, Rabbit. В их модельном ряде можно найти оборудование с небольшими параметрами – от 500 Вт до высокопроизводительного с 4 000 – 6 000 Вт.
От некоторых факторов зависит качество резки и производительность. У материалов заготовки разная теплопроводность – способность переносить тепло от горячих частей металла до холодных. Чем выше это значение, тем быстрее рассеивается тепло и больше тратится энергии. Это характерно для алюминия.
У углеродистой стали небольшая теплопроводность, она не отражает лазерный луч, поэтому легче обрабатывается. Она выделяет много тепла, что экономит энергию и увеличивает скорость обработки.
Чтобы работать с углеродистой сталью толщиной 1 мм вполне хватит станка с показателем излучателя 500 – 1 000 Вт, который будет резать до 18 м. в минуту. Для наиболее допустимых толстых листов оборудование с мощностью менее, чем 2 000 Вт. не подойдёт. То же правило применимо для остальных видов заготовок. Скорость будет выше при большем значении и меньшей толщине. Также на производительность влияет размер заготовки. При небольших значениях устройство просто не успеет выйти на максимальную скорость, и производительность, например, излучателя с мощностью 2 000 Вт не сильно будет отличаться от 3 000 Вт 4 000 Вт на толщине 16 мм.
Ниже приведём параметры скорости резки металлических листов в зависимости от их видов, толщины и особенностей лазера.
Углеродистая сталь
| Скорость м/мин | |||||||
| Толщина, мм | 0,5 кВт | 1 кВт | 1.5 кВт | 2 кВт | 3 кВт | 4 кВт | 6 кВт |
| 1 | 12 | 18 | 20 | 25 | 30 | 35 | 45 |
| 1,5 | 4 | 6 | 7 | 7,2 | 9 | 10 | 12 |
| 2 | 3,2 | 4 | 5 | 5,2 | 7 | 7,2 | 10 |
| 3 | 2 | 3 | 3,2 | 4,2 | 4,5 | 4,8 | 7 |
| 4 | 1,5 | 2,2 | 2,5 | 3 | 3,6 | 4 | 6 |
| 5 | 1 | 1,8 | 2,2 | 2,8 | 3,2 | 3,4 | 5,5 |
| 6 | 0,8 | 1,3 | 1,65 | 1,8 | 2,6 | 2,8 | 5 |
| 8 | - | 0,9 | 1,3 | 1,4 | 1,75 | 2,3 | 2,5 |
| 10 | - | 0,7 | 1 | 1,1 | 1,2 | 2 | 2,2 |
| 14 | - | - | 0,65 | 0,8 | 0,85 | 1,2 | 1,6 |
| 16 | - | - | 0,4 | 0,7 | 0,75 | 0,85 | 1,2 |
| 18 | - | - | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 1 | |
| 20 | - | - | 0,4 | 0,5 | 0,65 | 0,8 | |
Нержавеющая сталь
| Скорость м/мин | |||||||
| Толщина, мм | 0,5 кВт | 1 кВт | 1.5 кВт | 2 кВт | 3 кВт | 4 кВт | 6 кВт |
| 1 | 12 | 13 | 21 | 28 | 35 | 40 | 60 |
| 1,5 | 3,5 | 9 | 12 | 23 | 27 | 29,5 | 40 |
| 2 | 2,7 | 6 | 7 | 11 | 13 | 18 | 25 |
| 3 | 0,7 | 3 | 4,5 | 5,5 | 7 | 10 | 12 |
| 4 | - | 2 | 3 | 4,5 | 5 | 7 | 10 |
| 5 | - | 1 | 1,5 | 2 | 4 | 4,5 | 7 |
| 6 | - | - | 0,9 | 1,5 | 3 | 3,5 | 4,5 |
| 8 | - | - | - | 0,6 | 1,2 | 1,8 | 3,8 |
| 10 | - | - | - | 0,2 | 0,8 | 1,2 | 2 |
| 12 | - | - | - | - | - | 0,8 | 1,2 |
| 14 | - | - | - | - | - | - | 1 |
| 16 | - | - | - | - | - | - | 0,6 |
Алюминий
| Скорость м/мин | |||||||
| Толщина, мм | 0,5 кВт | 1 кВт | 1.5 кВт | 2 кВт | 3 кВт | 4 кВт | 6 кВт |
| 1 | - | 10 | 12 | 20 | 28 | 30 | 40 |
| 1,5 | - | 7 | 9 | 12 | 20 | 22 | 30 |
| 2 | - | 5 | 7 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 3 | - | 2 | 2,5 | 5 | 9 | 13 | 15 |
| 4 | - | - | 0,8 | 2 | 5 | 7 | 10 |
| 6 | - | - | - | 0,9 | 2 | 3 | 4 |
| 8 | - | - | - | 0,6 | 0,8 | 1,3 | 2 |
| 10 | - | - | - | - | - | 0,8 | 1,2 |
| 12 | - | - | - | - | - | - | 0,7 |
| 14 | - | - | - | - | - | - | 0,5 |
Латунь
| Скорость м/мин | |||||||
| Толщина, мм | 0,5 кВт | 1 кВт | 1.5 кВт | 2 кВт | 3 кВт | 4 кВт | 6 кВт |
| 1 | - | 7 | 10 | 15 | 22 | 26 | 35 |
| 2 | - | 2 | 4 | 8 | 12 | 15 | 20 |
| 3 | - | 0,5 | 1,8 | 3 | 5 | 8 | 12 |
| 4 | - | - | 1 | 1,3 | 3 | 5 | 9 |
| 5 | - | - | - | 0,8 | 2 | 5 | 6,5 |
| 6 | - | - | - | 0,4 | 1,3 | 2,5 | 3,8 |
| 8 | - | - | - | - | 0,6 | 1 | 1,8 |
| 10 | - | - | - | - | - | 0,6 | 1 |
| 12 | - | - | - | - | - | 0,6 | 0,7 |
Длина волны
Поглощение металлического листа лазером зависит от длины и спектра волны. Каждый материал имеет свои особенности, под которые нужно подбирать параметры излучателя. Волоконный лазер создаёт луч с волной 1 миллимикрон. Для большей длины используется сумматор, который объединяет несколько модулей.
Какой газ выбрать?
От свойств режущих газов, которые вместе с лазером участвуют в процессе резки, зависит многое. Они удаляют расплавленный металл за пределы листа. Некоторые параметры резки зависят от свойств разных газов, которые можно использовать в процессе:
- Воздух. Отличается доступностью и невысокой ценой. Но он должен пройти предварительную очистку и сжатие. Чтобы создать запас воздуха с высоким давлением, нужно дорогое оборудование, за которым нужно ухаживать. По качеству резки преимущества у него отсутствуют перед остальными газами. Чтобы сэкономить на его использовании и получить наибольшую выгоду, рекомендуем с его помощью резать заготовку плотностью до 1,5 мм. С задачей справится компрессов с производительностью 10 атм. К ним подбираются фильтр, предотвращающие загрязнение воздуха. Лучше всего он режет алюминий, нержавейку. Во время процесса окисляется кромка листа.
- Кислород используется чаще остальных газов. Экономически выгодно покупать в блоках по 12 баллонов объёмом 40 или 70 литров. Благодаря давлению в 15 атм. Кислород может резать все виды чёрных металлов.
- Азот справится с любой толщиной металлического листа. Газ дорогой за счёт высокой очистки. Не окисляет кромку, а охлаждает её, предотвращая деформацию. Экономически выгодно им резать цветной металл. Давление газа – 16 атм.
Кратко о других параметрах выбора
На сайте all-ready.ru представлено лазерное оборудование, оснащённое специальной защитой. Она необходима при работе с отдельными видами металлов (алюминием, латунью), имеющими значительный коэффициент отражения. Оператор должен чувствовать себя в безопасности. Для этого некоторые производители добавляют в излучатели датчики, ловящие переотражение, информирующие оператора о возможной опасности. Защита в активном исполнении самостоятельно устраняет опасные отражения.
Выбирая мощность излучателя, нужно опираться на толщину металлических листов. Если чаще всего планируется обрабатывать углеродистую сталь и изредка более толстую заготовку, но экономически невыгодно покупать лазерный станок с максимальной мощностью. Большая мощность будет редко использоваться. Получится переплата денег за дорогостоящий и простаивающий аппарат.
Перед выбором рекомендуем определить процентное соотношение необходимой толщины в общем объёме работ. Если только 15% времени на предприятии уходит на обработку материала с толщиной 10 мм, а остальные 85% на более тонкую металлическую заготовку, то излучатель с параметром выше 1 000 Вт не понадобится. Такая ваттность иногда может справиться и с чуть большей плотностью.
Лазерное оборудование применяют для резки стали, нержавейки, алюминия и латуни. Если вы выбрали сталь, то лист не должен быть толще 20 мм. С резкой нержавейки 16 мм могут справиться только самые мощные станки. Из-за большого сопротивления латуни таким способом можно резать только 12 мм листы, а у алюминия этот показатель ещё ниже и достигает 10 мм.
