7окт 2024

Параметры резки металлов на оптоволоконном лазерном станке

Написать автору
в Whatsapp
Написать автору
в Telegram
Параметры резки металлов на оптоволоконном лазерном станке

Резка металлов с помощью лазерного оборудования приобрела популярность в разных отраслях: оптоволоконные станки способны быстро и качественно справляться с разными задачами на производствах. В этой статье мы расскажем о преимуществах, которые дает использование волоконного лазера, рассмотрим основные параметры резки металла на лазерном станке, влияющие на качество обработки заготовок. Но самое главное – мы поделимся таблицей, которая поможет сориентироваться в параметрах скорости резки разных металлов. Сохраняйте ее на своем рабочем столе!

Преимущества резки металлов на оптоволоконном лазере

Современные технологии резки металлов продолжают стремительно развиваться, и одной из наиболее эффективных и передовых технологий является оптоволоконная лазерная резка. Этот метод выделяется среди других своей высокой точностью, эффективностью и экономичностью.

Качество реза

Качество реза

При работе с металлами оптоволоконные лазеры способны обрабатывать изделия с высокой точностью, отклонения от необходимых значений минимальны. Все потому, что лазерный луч имеет высокий уровень детализации и четкости реза. Даже самые сложные и тонкие детали могут быть вырезаны с минимальным отклонением и высокой точностью, что важно в таких отраслях, как машиностроение, авиация и медицинское оборудование. Режущая головка лазерного станка не контактирует с поверхностью материала, то есть не повредит его, в отличие от фрезерных станков, работающих по металлу.

Энергоэффективность

Оптоволоконные лазеры отличаются высокой энергоэффективностью: они используют световоды для генерации и направления лазерного луча, что позволяет минимизировать потери энергии и улучшить КПД всей системы. Это снижает потребление электроэнергии и сокращает затраты на охлаждение.

Широкий ассортимент обработки металлов

Широкий ассортимент обработки металлов

Одним из главных преимуществ оптоволоконных лазеров является обработка большого спектра металлов: это разные виды стали, алюминий, медь, латунь и даже титан. Волоконные лазеры работают как с тонкими листами металла, так и с более толстыми, что делает их универсальным инструментом для разных производственных сфер.

Скорость резки

Благодаря высокой мощности и концентрации лазерного луча оптоволоконные лазеры выполняют резку с высокой скоростью. По этой причине растет производительность и снижается время работы с каждой деталью, что особенно важно для массового производства.

Устойчивость к внешним условиям

Устойчивость к внешним условиям

Оптоволоконные лазеры в меньшей степени боятся пыли, если сравнивать с CO2-лазерами. Поэтому в условиях промышленного производства, где стабильность оборудования имеет критическое значение, они более долговечны и надежны. Основные условия содержания оптоволоконных станков связаны с поддержанием влажности не более 75% и температуры от + 4 ℃ и до +33 ℃. Как влажность и перепады температуры влияют на качество работы: на защитном стекле в лазерной головке скапливается конденсат, который снижает эффективность работы лазера и снижает защитные функции самого стекла. В итоге придется чаще его заменять, что ведет к частоте сбоев в работе и дополнительным расходам.

Какие параметры лазерной резки знать необходимо

Результат резки зависит от выбора станка, квалификации оператора, качества используемого газа и материалов, из которых создаются детали. Опытный инженер знает, какие параметры потребуют настройки в зависимости от выбора металла, его характеристик и других вводных данных, которые у каждого производства индивидуальны.

Характеристики материала

Толщина металла влияет на выбор всех параметров. Чем он толще, тем выше должна быть мощность лазера и давление газа, а скорость резки будет ниже. Опытные операторы станков всегда учитывают теплопроводность материала: металлы с высокой теплопроводностью, например, алюминий, нуждаются в тщательной настройке параметров, чтобы не произошел перегрев и деформация детали.

Мощность лазера

Мощность лазера

Мощность лазера – один из важных параметров, определяющих глубину проникновения луча в заготовку скорость резки. Чем больше мощность, тем быстрее и эффективнее происходит весь процесс. Но слишком высокая мощность может привести к перегреву, образованию окалин и даже деформации кромок реза. Для тонких металлов, это могут быть листы из нержавеющей стали или алюминия толщиной до 2 мм, чаще всего используется мощность в диапазоне от 500 до 1500 Вт. Мощность лазера 3000-6000 Вт подойдет для более толстых материалов, например, стали толщиной 10 мм.

Скорость резки

Для определенной толщины и вида металла существует оптимальная скорость, что обеспечивает ровный и чистый рез, меньше вероятность появления окалин и деформаций.
Например, во время резки тонких листов скорость достигает 5-10 метров в минуту. Для более толстых материалов скорость может быть снижена до 1-2 метров в минуту, чтобы добиться качественного реза.

Скорость резки

Тип газов

Для достижения высокого качества резки металлов используются разные газы: это кислород, азот и аргон. Выбор газа и его давление зависят от типа металла и толщины материала:

  • Кислород применяется для резки углеродистой стали. Он способствует процессу горения и может вызвать образование оксидной пленки на кромках реза.
  • Азот обычно применяется для того, чтобы резать нержавеющую сталь и алюминий. Он предотвращает окисление и обеспечивает чистый рез.
  • Аргон используется преимущественно для специальных материалов, например, для титана.

Давление

Для тонких листов обычно используется низкое давление, а для толстых потребуется повышенное давление газа.

Фокусировка луча

Фокусировка луча

Правильная фокусировка луча критически важна для получения качественного реза. Оптимальное положение фокуса зависит от толщины материала и его типа. Луч может быть сфокусирован на поверхности металла, выше или ниже его, в зависимости от требуемого качества реза и скорости обработки.

Слишком высокое положение фокуса приведет к недостаточной мощности в зоне реза, что ухудшит качество реза. С другой стороны, если фокус будет слишком низким, это может вызвать перегрев и образование шлака.

Бесплатная консультация по лазерным станкам
Получите ответы на ваши вопросы, оставив контакты

Ваше имя*

Телефон*



Как настраивать параметры лазерной резки

Каждый из параметров должен быть оптимизирован в зависимости от конкретных требований к обработке толщины металла, а также конечной цели производства. Чтобы вам было удобнее настраивать лазерное оборудование, мы подготовили три таблицы с основными параметрами резки для разных материалов:

Эти файлы помогут вам быстро определить оптимальные настройки лазера для различных условий работы.

Выбор мощности излучателя зависит от толщины материалов, которые планируется обрабатывать на производстве. Например, если в планах компании работать в основном со сталью толщиной от 8-10 мм., а 20% будет составлять нержавеющая сталь и цветные металлы, рекомендуем рассматривать к приобретению станок с мощностью не менее 1500 Ватт. Излучатель с мощностью от 1,5 кВт будет резать сталь с адекватными параметрами скорости, что экономически выгодно. Сталь толщиной 8-10 мм возможно порезать и на станке с мощностью 1000 Ватт, но скорость резки будет низкой (см. таблицу ниже), и это влечет за собой большой расход газа и большое количество времени на обработку детали, что экономически не выгодно.

Параметры лазерной резки
Выбор мощности излучателя

Рассмотрим другие обстоятельства выбора лазерного станка по металлу: допустим, что планируется резать 80% материалов из стали до 6 мм., а всего 20% времени материалы из металла 8-10 мм. При таких обстоятельствах выгодно приобрести лазерный станок с максимальной мощностью 1000 Ватт, потому что скорость обработки металла на станке с мощностью 1 кВт., достаточно высокая на толщинах до 6 мм. Остальные 20% рабочего времени, как дополнение, можно резать и 8, и 10 мм.

Если нужно подробно просчитать параметры лазерной резки, таблица данных скоростных характеристик прилагается ниже – есть возможность определиться со скоростью резки как на воздухе, так и на газах.

Таблицы параметров лазерной резки металла на газах

Углеродистая сталь

  Толщина123456810121416182025303540455060708090100110
50kwпозитивный фокус (ПФ)9–115–7.53.5–5.53.5–53.3–4.83–4.52.5–3.62.2–2.81.6–2.11.6–2.01.5–2.01.4–2.01.5–1.91.0–1.61.1–1.40.9–1.11.0–1.20.9–1.10.6–1.00.4–0.80.3–0.50.2–0.30.2–0.30.1–0.2
негативный фокус (НФ)3.5–3.93.4–3.83.3–3.83.1–3.63–3.53–3.62.8–3.52.6–3.12.2–2.61.4–2.01.5–2.01.4–1.91.3–1.81.0–1.3
30kWПФ9–115–7.53.5–5.53.5–53.3–4.83–4.52.5–3.62.2–2.81.6–2.11.6–2.01.5–2.01.4–2.01.5–1.91.0–1.61.1–1.40.9–1.10.8–1.00.5–0.90.4–0.80.2–0.60.2–0.30.2–0.30.1–0.2
НФ3.5–3.93.4–3.83.3–3.83.1–3.63–3.53–3.62.8–3.52.6–3.12.2–2.61.4–2.01.1–1.60.9–1.40.8–1.2
24kWПФ9–115–7.53.5–5.53.5–53.3–4.83.0–4.32.5–3.52.0–2.71.6–2.11.5–2.01.4–2.01.4–2.01.5–1.91.0–1.60.8–1.40.6–10.5–0.90.3–0.60.3–0.60.2–0.30.1–0.3
НФ3.5–3.93.4–3.83.3–3.73–3.62.9–3.52.8–3.42.8–3.32.5–2.91.5–2.21.2–1.61–1.20.7–10.5–0.9
Углеродистая сталь
(Q235A)
O2
22kWскорость м/минПФ9–115–7.53.5–5.53.5–53.3–4.83.0–4.22.5–3.52.0–2.71.6–2.11.5–2.01.4–2.01.4–2.01.5–1.91.0–1.60.8–1.40.6–10.5–0.90.3–0.50.2–0.50.2–0.30.1–0.3
НФ3.5–3.93.4–3.83.3–3.73–3.62.9–3.52.8–3.42.8–3.32.5–2.81.5–21–1.40.8–1.10.5–0.90.4–0.7
12kWПФ9–115-7.53.5–5.53.5–53.3–4.83.0–4.22.5–3.52.2–2.71.2–2.11.7–1.91.2–1.71.0–1.80.6–1.50.5–1.20.3–1.00.3–0.70.2–0.40.2–0.30.15–0.25
НФ3.2–3.83.0–3.63.0–3.52.8–3.32.6–3.12.2–2.71.8–2.41.3–1.60.8–1
6000W8–105–7.53.5–53.0–4.53.0–4.22.5–3.52.2–3.21.8–2.51.2–2.11.2–1.80.8–1.50.6–1.20.5–0.80.3–0.550.2–0.3
3000W8.0–105.5–7.53.0-4.02.8-3.52.6-3.22.5-2.61.6-1.81.4-1.61.0-1.40.8-0.90.7-0.80.6-0.70.5-0.6
1500W8.0–104.5–5.52.5–3.42.1–2.42.0–2.51.6–1.81.0–1.20.7–0.90.7–0.80.5–0.7

Нержавеющая сталь

Толщина123456810121416182025303540455060708090100110
Нержавеющая сталь (201) N2
50kW72–10060–7545–6535–4530–3525–3025–3018–2216–1811–1511–139–118–106–74–52.8–3.52–2.51–1.50.6–10.4–0.60.35–0.50.2–0.40.2–0.30.1–0.20.1–0.2
30kW72–10050–7538–5530–4025–3220–2915–2012–179–147–115–93–83–72–4.51.5–3.21.0–1.50.8–1.70.6–1.00.25–0.50.2–0.30.17–0.30.15–0.30.1–0.20.07–0.10.07–0.1
24kW72–10050–7538–5525–3524–3220–2615–19.510.5–148.2–10.56.2–94.2–6.53.1–4.52.2–3.51.6–2.51.3–1.80.5–10.4–0.80.3–0.70.2–0.50.1–0.30.1–0.30.1–0.30.1–0.2
22kWскорость м/мин72–10050–7538–5525–3524–3220–2515–1910–13.58.0–106.0–8.54.0–6.03.0–3.52.0–3.01.5–2.21.2–1.50.4–0.80.3–0.60.2–0.60.2–0.50.1–0.30.1–0.30.1–0.30.1–0.2
12kW70–8540–6535–4520–3218–2512–158–126.0–8.04.0–5.53.0–5.02.2–2.81.2–2.01.0–1.60.5–0.80.3–0.60.3–0.50.3–0.50.2–0.40.1–0.2
6000W42–5220–3315–2210–157.0–124.8–9.03.0–4.01.6–2.50.8–1.50.6–1.20.5–1.00.4–0.80.3–0.60.2–0.4
3000W30–5512–306.0–10.04.0–6.03.0–5.02.0–3.21.0–1.80.5–0.850.4–0.5
1500W20–308.0–163.0–5.51.5–3.20.7–1.3

Алюминий

  Толщина123456810121416182025303540455060708090100
Алюминий N2
50kW 70–10040–7035–6030–4522–3518–3212–237–164.5–123–82.5–61.8–2.21.5–20.8–1.50.6–1.20.4–0.90.4–0.60.4–0.50.3–0.40.2–0.40.1–0.30.1–0.30.1–0.20.1–0.2
30kW 70–10040–7035–6030–4522–3518–3212–237–164.5–123–82.5–61.8–2.21.5–20.8–1.50.6–1.20.4–0.90.4–0.60.4–0.50.3–0.40.2–0.40.1–0.30.1–0.30.1–0.20.1–0.2
24kW 70–10040–7035–6030–4322–3518–28.512–20.57–12.54.5–73–4.52.5–41.8–2.21.5–20.8–1.50.6–1.20.4–0.90.3–0.60.3–0.40.2–0.40.2–0.40.1–0.3   
22kWскорость м/мин70–10040–7035–6030–4322–3518–2812–207.0–12.04.5–6.53.0–4.02.5–3.51.8–2.21.5–2.00.8–1.50.6–1.20.4–0.90.3–0.50.3–0.40.2–0.40.2–0.40.1–0.3   
12kW 60–8538–5030–4020–3015–2510–157.0–124.5–8.04.0–5.01.8–2.71.5–2.51.0–1.80.9–1.50.6–0.90.3–0.80.3–0.60.3–0.40.2–0.30.1–0.2     
6000W 42–5520–4015–259.5–125.0–8.03.8–5.02.0–2.51.0–1.50.8–1.30.9–1.20.5–0.80.5–0.70.5–0.70.3–0.5         
3000W 25–3013–206.5-7.53.5–5.02.5–3.51.5–2.50.7-1.0               
1500W 10–155.0–7.02.0–2.51.0–1.40.5–0.7                  

Латунь

  Толщина123456810121416182025303540
Латунь N250kW 65-7540-6030-4525-3822-3115-2512-188-145-104.5-8.54-6.53-5.52-41.5-31-1.50.5-10.5-0.8
30kW 65-7540-6030-4525-3822-3115-2512-188-145-104.5-8.54-6.53-5.52-41.5-31-1.50.5-10.5-0.8
24kW 65-7540-6025-4022-35.521-28.513-2110-136.5-113.5-6.02-4.51.8-3.51.2-2.80.5-2.30.3-0.80.3-0.50.1-0.3
22kWскорость м/мин65-7540-6025-4020-3520-2812-209.0-126.0-103.0-4.51.8-4.01.5-3.01.0-2.50.4-2.00.3-0.50.2-0.40.1-0.2
12kW 65-7538-4218-3015-2010-156.0-8.05.0-7.04.5-6.02.4-4.00.8-1.50.6-1.20.4-0.60.3-0.5
6000W 65-7520-3012-188.0-12.06.0-8.03.0-6.51.6-2.20.8-1.20.3-0.50.3-0.5
3000W 20-306.0-103.0-8.02.5-4.01.5-2.01.0-1.8
1500W 8.0-133.0-4.51.5-2.50.8-1.2

Таблицы параметров лазерной резки металла на воздухе

Углеродистая сталь

  Толщина 12345681012141618202530354045506070
Углеродистая сталь (Q235A)50kW 60–7550–6035–4030–3630–3530–3525–2818–2216–1812–1411–1310–128.0–105.0–7.04.0–5.02.5–3.52.0–2.51.6–2.01.4–1.8
30kW 60–7550–6035–4030–3628–3222–3017–1913–169.5–129–116–95–74.5–6.52.0–3.81.7–2.81.5–2.2
24kW 50–7045–6030–3828–3425–3221–2911–198.5–14.57.5–10.56.0–84.8–63.2–4.52.5–41.2–2.40.6–1.5
22kWскорость м/мин50–7045–6030–3828–3425–3220–2910–198.0–147.0–105.0–7.54.5–5.73.0–42.2–3.71.0–2.20.6–1.2
12kW 45–7030–3525–3022–2815–2013–178–125–73–52.5–42–31–1.50.6–1.2
6000W 42–5220–2510–208–156–105–82.5–4.5
3000W 40–4512–156–84–6
1500W 27–308–10

Нержавеющая сталь

  Толщина 123456810121416182025303540455060708090
Нержавеющая сталь (304)50kW 60–7550–6035–4030–3628–3222–3020–2414–1615–1812–1511–139–118–106–74–53–3.52–2.51.4–2.21.2–1.80.2–0.50.2–0.30.1–0.20.05–0.07
30kW 60–7550–6035–4030–3628–3222–3020–2414–1611–159–126.5–105–7.54.5–72.0–51.8–3.51.5–2.50.8–1.80.6–1.00.5–0.90.1–0.250.1–0.190.1–0.140.05–0.07
24kW 60–7240–5230–4026–33.519–25.516–24.513–18.510.5–13.57.5–10.56.5–8.85.5–6.83.5–5.52.5–4.51.5–2.31.2–1.80.7–1.40.5–0.80.20–0.50.15–0.30.10–0.20.05–0.10
22kW скорость м/мин60–7240–5230–4025–3318–2515–2412–1810–137.0–10.06.0–8.55.0–6.53–52.5–4.01.5–2.01.0–1.60.6–1.20.45–0.70.20–0.30.15–0.250.10–0.150.05–0.10
12kW 45–7030–4225–3220–2813–1812–158.5–126.5–8.54.5–6.02.5–3.51.5–2.61.2–2.01.1–1.80.65–1.10.3–0.60.2–0.40.1–0.30.1–0.3
6000W 38–6022–3815–2212–168.0–124.8–9.03.0–5.52.0–3.51.2–2.30.8–1.60.8–1.40.6–1.00.3–0.5
3000W 35–5015–2510–155.0–8.03.5–5.52.0–4.01.5–2.00.6–10.4–0.6
1500W 20–308.0–123.0–5.01.5–2.80.7–1.50.7–1.0

Алюминий

  Толщина1234568101214161820253035405060
Алюминий50kW 60–7550–6035–4030–3628–3225–3020–2818–2212–169–126-94–5.13-41.5–2.11.0–1.50.8–1.20.5–1.00.1–0.20.1–0.2
30kW 60–7550–6035–4030–3628–3225–3020–2818–2212–169–126-94–5.13-41.5–2.10.4–0.60.3–0.40.2–0.30.1–0.20.1–0.2
24kW 50–7035–4530–3525–3018.5–2717–2111–139.5–125-74.5–64-52.5–3.52–2.81–1.60.5–0.60.2–0.40.1–0.2  
22kWскорость м/мин50–7035–4530–3525–3018–2616–2010–129–114.5–6.54.3–5.53.5–4.52.3–32–2.31–1.50.4–0.60.2–0.40.1–0.2  
12kW 40–6022–4022–3018–2515–1810–204-83.5–5.51.5–3.11.5–2.11.2–1.50.8–1.20.8–1.2    
6000W 35–4520–3015–256.0–155-83-5      
3000W 25–3510–156.0–8.03.5–5.0      
1500W 10–155.0–7.0     

Латунь

  Толщина123456810121416182025303540
Латунь50kW 65–7540–6025–4020–3520–3014–2410–167–14.56–10.55–8.54.5–74–6.53.5–52–3.51.5–21–1.80.7–1.2
30kW 65–7540–6025–4020–3520–3014–2410–167–14.56–10.55–8.54.5–74–6.53.5–52–3.51.5–21–1.80.7–1.2
24kW 40–6030–4525–3516–2113–1611–148.5–105-63.5–42–2.51.8–2.51.2–2.00.8–1.20.4–10.2–0.30.1–0.3 
22kWскорость м/мин40–6030–4525–3515–2012–1510–138-94.5–5.53.0–3.51.8–2.21.5–1.81.0–1.50.6–0.90.4–0.6   
12kW 40–5528–4020–2510–159–128–106–7.53.5–4.52.0–2.51.5–1.81.0–1.30.5–0.70.4–0.60.3–0.5  
6000W 35–4520–3012–185.0–8.04.5–6.03.0–4.51.6–2.20.8–1.20.2–0.4      
3000W 20–356.0–104.0–6.03.0–5.01.5–2.01.0–1.80.5–0.7        
1500W 8.0–133.0–4.51.5–2.51.0–1.60.5–0.7     
Оцените эту статью
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
6 оценок, средняя оценка: 4,50 из 5
Загрузка...
Заказать бесплатную консультациюМы готовы бесплатно проконсультировать и подобрать подходящий станок, который будет отвечать вашим бизнес задачам. Это поможет сэкономить на покупке и на обслуживании станка.
Ваш телефон