Когда речь идет о промышленной резке, мощность и эффективность волоконных лазеров не имеют себе равных. Часто производители и инженеры задаются вопросом: “Какую толщину может разрезать волоконный лазер мощностью 6000 Вт?” Эта мощная технология произвела революцию в обрабатывающей промышленности, обеспечив точную и быструю резку различных материалов. Максимальная толщина резки различных материалов для волоконного лазерного станка мощностью 6 кВт: углеродистая сталь – 25 мм; нержавеющая сталь – 25 мм; алюминий – 25 мм; желтая медь – 12 мм. В этой статье мы подробно рассмотрим возможности волоконного лазера мощностью 6000 Вт, изучим его высокую производительность при обработке различных материалов, а также факторы, влияющие на качество резки и т.д.
Какие существуют виды лазерной резки?
CO2-лазеры
CO2-лазер генерирует световой луч, пропуская электрический ток через заполненную газом трубку. Эта трубка содержит смесь газов, обычно включающую углекислый газ, азот, водород и гелий. На концах трубки расположены зеркала: одно полностью отражающее, а другое частично отражающее, пропускающее часть света. CO2-лазеры производят невидимый свет в дальнем инфракрасном диапазоне спектра; типичные промышленные установки имеют мощность от 25 до 100 Вт и длину волны 10,6 микрометров.
CO2-лазеры очень эффективны для резки неметаллических материалов, таких как дерево, бумага, акриловые пластмассы, кожа и ткани. Они также могут обрабатывать некоторые пищевые продукты, включая сыр и каштаны. Хотя CO2-лазеры могут резать тонкие листы алюминия и других цветных металлов, их основное применение по-прежнему остается в области неметаллических материалов. Увеличение мощности CO2-луча за счет повышения содержания кислорода может улучшить возможности резки, но этот подход требует осторожности и специальных знаний.
Волоконные лазеры
Волоконные лазеры относятся к семейству твердотельных лазеров и используют затравку, усиление которой происходит через специально разработанные стеклянные волокна, питаемые диодами накачки. Эти лазеры работают на длине волны 1,064 микрометра и известны своими чрезвычайно малыми диаметрами фокуса. Хотя они, как правило, являются самым дорогим типом лазерных станков для резки, волоконные лазеры обладают рядом преимуществ, включая необслуживаемую работу и длительный срок службы, составляющий не менее 25 000 лазерных часов.
Волоконные лазеры могут достигать интенсивности в 100 раз большей, чем CO2-лазеры, при той же выходной мощности. Они предлагают различные режимы луча, включая непрерывный, квази- и импульсный, что делает их очень универсальными. Один из примечательных подтипов, волоконный лазер MOPA, позволяет регулировать длительность импульса для большей гибкости в применении. Волоконные лазеры превосходно подходят для маркировки, гравировки и резки металла и могут работать с широким спектром материалов, включая металлы, сплавы, стекло, дерево и пластмассы. Они особенно эффективны для резки тонких материалов, хотя мощные станки (более 6 кВт) могут резать материалы толщиной более 20 мм.
Nd:YAG/Nd:YVO лазеры
Кристаллические лазеры, такие как Nd (легированный неодимом иттрий-алюминиевый гранат) и Nd (легированный неодимом ортованадат иттрия), известны своей высокой лазерной мощностью. Эти лазеры имеют длину волны 1,064 микрометра и используются в различных областях, от медицины и стоматологии до военной и производственной сфер. Кристаллы Nd обеспечивают более высокое поглощение накачки, более широкую полосу пропускания и более широкий диапазон длин волн накачки по сравнению с Nd, хотя они имеют меньший срок службы (от 8000 до 15000 часов) и более высокую стоимость.
Эти лазеры способны резать как покрытые, так и непокрытые металлы, неметаллы и некоторые виды керамики. Кристаллы неодима часто комбинируются с кристаллами с высоким нелинейно-оптическим коэффициентом (LBO, BBO или KTP) для смещения длины волны излучения из ближнего инфракрасного диапазона в зеленый, синий или даже ультрафиолетовый, что расширяет их функциональные возможности. Возможность замены ионов иттрия, гадолиния или лютеция на лазерно-активные ионы редкоземельных элементов без существенного изменения кристаллической структуры обеспечивает высокую теплопроводность и стабильную работу.
Сравнение различных типов лазерной резки
1. CO2-лазеры
Преимущества
- Может резать широкий спектр тонких материалов.
- Также полезно для обработки таких продуктов, как сыр и каштаны.
- Может разрезать материалы различной толщины при одинаковой (или меньшей) мощности.
- Не допускайте неровностей при раскрое материала.
- Также подходит для сверления и гравировки.
- Впечатляющая энергоэффективность
- Высокое соотношение выходной мощности
- Экономически выгодно
- Некоторые CO2-лазеры способны выдавать мощность в несколько киловатт.
- Для повышения его эффективности в пучок CO2 можно добавить больше кислорода.
Слабость
- Не подходит для резки толстых металлических листов.
- Использование его для резки металла может привести к искрению или возгоранию.
- Резка металла может повредить зеркала, прикрепленные к трубе.
- Обычно их мощность ограничена 25–100 ваттами.
- Добавление большего количества кислорода в пучок CO2 может быть рискованным.
- Этот кислород потенциально может загореться.
2. Волоконные лазеры
Преимущества
- Способен обеспечивать стабильно высокую прочность балок.
- По сравнению с CO2-резаками, они позволяют достичь чрезвычайно точных результатов.
- Может резать плавнее, быстрее и гибче, чем углекислотные резаки.
- Гораздо более энергоэффективны, чем устройства для резки CO2.
- Производят меньше отходов, чем установки для сокращения выбросов CO2.
- Не требует подачи газа.
- Как правило, не требуют технического обслуживания.
- Обладают гораздо более длительным сроком службы, чем CO2-лазеры и кристаллические лазеры.
Слабость
- Обычно это самые дорогие станки для лазерной резки.
- Некоторые волоконные лазерные резаки с трудом справляются с эффективной резкой материалов толщиной более 20 мм.
- Многие волоконные лазерные резаки имеют различные настройки, которые могут сбить с толку людей, не имеющих опыта работы с лазерной резкой.
3. Лазеры с прямым диодным возбуждением
Преимущества
- Использует хорошо известную (и поэтому проверенную временем) технологию лазерной резки.
- Уже в основном используется для резки металла.
- Некоторые диодные лазеры прямого действия могут потреблять мощность в несколько киловатт.
- Маленький размер
- Длительный срок службы
- Они получили признание за свою “высокую эффективность работы от сети”.”
Слабость
- Получают лазерные лучи худшего качества по сравнению с волоконными лазерами.
- Обычно они не такие мощные, как другие модели станков для лазерной резки.
- Обычно они выдают всего около 10 ватт мощности.
| Тип лазера | Основные характеристики | Преимущества | Слабости |
| CO2-лазеры | Использует углекислый газ. | Экономичный, хорошо подходит для тонких материалов. | Ограниченная эффективность в отношении металлов |
| Волоконные лазеры | Использует оптические волокна | Высокая точность, эффективность, низкие затраты на техническое обслуживание | Высокая первоначальная стоимость, а также сложность в работе с отражающими металлами могут создавать проблемы. |
| Кристаллические лазеры | Использует кристаллы, такие как неодим. | Высокая мощность, подходит для толстых материалов. | Высокие затраты на техническое обслуживание, короткий срок службы |
| Лазеры с прямым диодом | Использует диоды напрямую в качестве лазерной среды. | Компактный, энергоэффективный, с длительным сроком службы. | Ограниченная мощность, не подходит для всех материалов. |
Преимущества волоконного лазера для резки
Прежде чем углубляться в возможности лазерной резки волоконными лазерами, давайте сначала рассмотрим уникальные преимущества волоконных лазеров, которые включают в себя следующие семь пунктов:
1. Высокоэффективная среда усиления
Волоконные лазеры отличаются использованием оптических волокон, легированных ионами редкоземельных металлов, таких как иттербий (Yb3+), неодим (Nd3+), тулий (Tm3+), празеодим (Pr3+) или эрбий (Er3+). Эти ионы поглощают большую часть света накачки и испускают фотоны на характерных частотах посредством стимулированного излучения. Гибкая структура волокон позволяет достигать гораздо больших расстояний усиления по сравнению с другими типами лазеров, что приводит к высокому оптическому усилению.
2. Интеллектуальная петля обратной связи через волоконно-оптические брэгговские решетки.
Вместо традиционных диэлектрических зеркал в волоконных лазерах для оптической обратной связи используются волоконные брэгговские решетки. Эти решетки изготавливаются из стеклянных волокон с различными показателями преломления, расположенных периодически таким образом, чтобы отражать лазерный луч на определенных длинах волн, образуя оптический резонатор. Это означает, что оптический резонатор интегрирован в усиливающую среду, что повышает эффективность и точность.
3. Прочный оптический резонатор
Волоконные лазеры не следует путать с диодными лазерами с волоконной связью. В диодных лазерах с волоконной связью оптические волокна используются только для передачи луча, а не для стимулированного излучения. Волоконные лазеры имеют интегрированный оптический резонатор, в котором свернутое волокно выступает в качестве активной среды, обеспечивая надежный и стабильный оптический резонатор, повышающий производительность.
4. Компактные размеры
Одним из существенных преимуществ волоконных лазеров является их компактная конструкция. Оптические волокна гибкие и могут быть свернуты в ограниченном пространстве, что приводит к значительному уменьшению габаритов по сравнению с другими лазерами с аналогичной выходной мощностью. Эта гибкость позволяет дополнительно настраивать оптический тракт, что делает волоконные лазеры адаптируемыми к различным конкретным задачам.
5. Высокая выходная мощность
Тонкая и гибкая структура активной среды в волоконных лазерах позволяет использовать оптические волокна длиной в несколько километров, обеспечивая высокое усиление накачивающего света. Большое отношение площади поверхности к объему оптических волокон способствует эффективному рассеиванию тепла, что позволяет волоконным лазерам непрерывно работать на киловаттном уровне без необходимости использования сложных систем охлаждения.
6. Превосходное качество луча
Качество лазерного луча, часто измеряемое коэффициентом M2 (идеальное значение которого равно 1), определяет, насколько плотно можно сфокусировать луч. Одномодовые волокна в волоконных лазерах обычно обеспечивают превосходное качество луча. Это выгодно в таких областях применения, как лазерная резка и сварка, где высокое качество луча позволяет увеличить расстояние между заготовкой и фокусирующим объектом, защищая оптику от мусора и испарений. Уменьшенный диаметр луча также позволяет производить более тонкие структуры и использовать более мелкие и экономичные оптические компоненты.
7. Высокая надежность
Волоконные лазеры отличаются высокой надежностью и практически не требуют технического обслуживания. Замкнутый оптический путь внутри защитных оболочек делает лазерный луч менее восприимчивым к внешним воздействиям. Это обеспечивает превосходную стабильность даже в условиях высоких температур и вибрации, что делает волоконные лазеры надежным выбором для промышленного применения.
Введение в IPG, Raycaus, Max Laser Source
IPG, MAX и Raycus — это широко используемые торговые марки лазерных источников, каждая из которых имеет свои отличительные особенности. Лазерный источник является критически важным элементом в станке для лазерной маркировки и резки, и выбор подходящего зависит от таких характеристик, как стоимость, стабильность и популярность. Здесь мы рассмотрим три типа лазерных источников и их различия, чтобы вы могли выбрать подходящий лазер.
Источники лазерного излучения IPG Эти лазеры известны своим высоким качеством гравировки, исключительной стабильностью и гарантией до двух лет. Они являются неотъемлемой частью лазерных маркеров, используемых для маркировки ювелирных изделий и мелких электронных компонентов. Станки, оснащенные лазерными источниками IPG, превосходно справляются с гравировкой материалов, которые трудно обрабатывать другими лазерами. Кроме того, они работают в диапазоне частот от 1 до 200 кГц, обеспечивая универсальность и точность гравировки.
лазерные источники Рэкаса, Лазеры Raycus, выпускаемые китайским брендом, популярны в отраслях, ищущих доступные решения для лазерной маркировки. Эти импульсные волоконные лазеры с модуляцией добротности, несмотря на экономичность, обеспечивают более низкое качество гравировки и имеют более короткий гарантийный срок по сравнению с другими источниками лазерного излучения. Они работают в диапазоне частот от 20 до 80 кГц. Оборудование, использующее лазеры Raycus, является экономически выгодным благодаря своей низкой цене. Преимущества лазеров Raycus включают высокую эффективность электрооптического преобразования, устойчивость к высоким температурам, возможность настройки длины выходного волокна и отсутствие необходимости в техническом обслуживании.
Максимальное количество лазерных источников, Лазеры марки Max, выпускаемые китайским брендом, также доступны по цене, как и лазеры Raycus, но отличаются лучшей стабильностью. Несмотря на это, они имеют некоторые недостатки, схожие с Raycus, такие как неоптимальные результаты гравировки и низкий частотный диапазон от 20 до 80 кГц. Они не идеально подходят для высококачественной гравировки пластика и имеют более короткий гарантийный срок. Преимущества лазерных источников Max включают высокую надежность, хорошее качество луча, компактную и прочную конструкцию, встроенный вентилятор охлаждения и пыленепроницаемый герметичный корпус с гарантией не менее двух лет.
Ниже приведена таблица, демонстрирующая характеристики каждого лазерного источника.
| Лазерный источник | ИПГ | МАКС | JPT | Рэйкус |
| Расходы | Высокий | Низкий | Средний | Низкий |
| Уровень стабильности | Очень высокий | Низкий | Высокий | Низкий |
| Свойство балки | Высокий | Хороший | Хороший | Справедливый |
| Результаты гравировки | Отличный | Хороший | Хороший | Справедливый |
| Диапазон частот | Очень высокий | Низкий | Высокий | Низкий |
| Металлические материалы | Большой | Эффективный | Хороший | Эффективный |
| Пластик | Большой | Бедный | Эффективный | Бедный |
| Гарантия | Два года | Один год | Один год | Один год |
Раскрытие потенциала волоконных лазеров в области резки
Волоконные лазеры — это одно из последних достижений в лазерных технологиях, оказывающее значительное влияние на обрабатывающую промышленность. Они широко используются для гравировки, маркировки и выполнения различных задач. В этом блоге мы обсудим, почему наличие волоконных лазеров в цехе станков с ЧПУ повысит эффективность, и рассмотрим такие вопросы, как скорость и безопасность.
Какую толщину может разрезать волоконный лазер?
Возможности лазерной резки волоконными лазерами различаются в зависимости от мощности, но почти все волоконные лазерные станки могут резать листы металла толщиной до 13 мм. Более мощные волоконные лазерные станки мощностью 10 кВт могут резать низкоуглеродистую сталь толщиной до 2 мм, а также нержавеющую сталь и алюминий толщиной до 30 мм.
| Материал | Максимальная толщина (мм) |
| Углеродистая сталь | До 25 мм |
| Нержавеющая сталь | До 20 мм |
| Алюминий | До 15 мм |
| Медь | До 10 мм |
| Латунь | До 10 мм |
| Титан | До 10 мм |
Насколько быстро может резать волоконный лазер?
Скорость лазерной резки волоконным лазером может варьироваться в зависимости от мощности лазера и обрабатываемого материала:
Власть
Мощный волоконный лазерный резак может работать в пять раз быстрее, чем обычный CO2-лазер. Например, станок для волоконной лазерной резки Accurl мощностью 10 кВт может достигать скорости до 180 м/мин, а станок Accurl мощностью 2 кВт — до 100 м/мин.
Материал
Мощные волоконные лазеры наиболее эффективны для резки материалов средней толщины, таких как алюминий толщиной от 1/8 до ½ дюйма или низкоуглеродистая сталь, с использованием воздуха или азота. Например, волоконный лазер мощностью 10 кВт может разрезать материал 233% быстрее, чем волоконный лазер мощностью 4 кВт при резке одной детали из алюминия толщиной 3/16 дюйма. Для стали потребуется минимум 1,5 кВт для материала толщиной 1/4 дюйма или меньше, 2 кВт для материала толщиной 3/8 дюйма или меньше и 3 кВт для материала толщиной ½ дюйма или меньше. Для стали толщиной до 1 дюйма можно рассмотреть лазерный резак мощностью 6 кВт.
Скорость резки измеряется в метрах или футах в минуту и важна для поддержания срока службы оборудования. Правильно настроенный лазер может уменьшить износ инструментов и деталей, а также снизить энергопотребление. Однако более высокие скорости резки могут также приводить к слишком неглубоким разрезам, а также к образованию дыма и обугливания кромок.
| Материал | Толщина (мм) | Скорость резания (м/мин) |
| Углеродистая сталь | 1 мм | До 25 |
| 5 мм | До 5 | |
| 10 мм | До 2 | |
| Нержавеющая сталь | 1 мм | До 20 |
| 5 мм | До 3 | |
| 10 мм | До 1 | |
| Алюминий | 1 мм | До 18 лет |
| 5 мм | До 2 | |
| 10 мм | До 0,8 | |
| Медь | 1 мм | До 15 |
| 5 мм | До 1,5 | |
| 10 мм | До 0,5 | |
| Латунь | 1 мм | До 12 |
| 5 мм | До 1 | |
| 10 мм | До 0,4 | |
| Титан | 1 мм | До 15 |
| 5 мм | До 2 | |
| 10 мм | До 0,6 |
Какие материалы может резать волоконный лазер?
Волоконно-оптический лазерный станок очень эффективен для резки различных листовых металлов, таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, медь, латунь, алюминий и титан. В отличие от CO2-лазеров, волоконные лазеры превосходно справляются с резкой отражающих материалов. Несмотря на использование некоторого количества видимого света, современные волоконные лазеры эффективно режут латунь, алюминий и медь. Эта технология имеет жизненно важное значение в производстве, строительстве и инфраструктуре, а также набирает популярность в творческих областях, таких как металлообработка и скульптура, значительно упрощая металлообработку.
- Металлы (например, сталь, нержавеющая сталь, алюминий, медь, латунь, титан)
- Пластмассы (например, акрил, поликарбонат, ПВХ, полиэтилен)
- Древесина (например, фанера, МДФ)
- Керамика
- Композитные материалы (например, углеродное волокно, стекловолокно)
- Ткани и текстиль
- Тонкие пленки и фольга (например, алюминиевая, медная)
Применение волоконного лазерного резака
- Автомобильная промышленностьИспользуется для обработки автомобильных деталей, таких как двери, тормоза и выхлопные трубы.
- Кухонная промышленностьНезаменим для изготовления бытовой техники из тонких листов нержавеющей стали.
- Производство бытовой техникиУлучшает качество и внешний вид бытовой техники.
- Производство тренажеровИспользуется в производстве спортивного оборудования.
- Производство осветительных приборов: Изготавливает трубы различной формы для уличных светильников.
- Производство декоративных и металлических изделийСоздает индивидуальные дизайны и узоры на металлических листах для декоративных целей.
Раскрытие возможностей волоконного лазерного резака мощностью 6000 Вт.
Появление волоконно-лазерной технологии произвело революцию в области промышленной резки, обеспечив беспрецедентную точность, скорость и универсальность. Среди множества доступных волоконно-лазерных систем выделяется волоконно-лазерный резак мощностью 6000 Вт, способный обрабатывать широкий спектр материалов с исключительной эффективностью и точностью.
Какую толщину может разрезать волоконный лазер мощностью 6000 Вт?
Максимальная толщина резки различных видов металлов для волоконного лазерного резака мощностью 6 кВт: 25 мм углеродистая сталь, 20 мм нержавеющая сталь, 16 мм алюминий и 12 мм латунь.
Здесь представлены подробные параметры резки волоконными лазерами мощностью 6000 Вт.
Параметры резки
| Толщина (мм) | Скорость (м/мин) | Позиция фокусировки | Высота среза (мм) | Газ | Тип сопла | Давление (бар) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь (Q235B) | 1 | 25-32 | 0 | 1 | N2 | Одноместный: 1,5 | 12 |
| 2 | 20-27 | -1 | 1 | Одиночный разряд: 2.0 | 12 | ||
| 3 | 12-15 | -1.5 | 0.5 | Одиночный разряд: 2.0 | 14 | ||
| 4 | 7-8.5 | -2 | 0.5 | Одиночный разряд: 2.0 | 14 | ||
| 5 | 5.7-6.8 | -2.5 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 16 | ||
| 3 | 3.6-4.2 | +5 | 0.8 | O2 | Двойной: 1.2 | 0.6 | |
| 4 | 3.3-3.8 | +5 | 0.8 | Двойной: 1.2 | 0.6 | ||
| 5 | 3-3.6 | +5 | 0.8 | Двойной: 1.2 | 0.6 | ||
| 6 | 2.7-3.2 | +5 | 0.8 | Двойной: 1.2 | 0.6 | ||
| 8 | 2.2-2.5 | +6 | 0.8 | Двойной: 1.2 | 0.6 | ||
| 10 | 2.0-2.3 | +7.5 | 0.8 | Двойной: 1.2 | 0.6 | ||
| 12 | 1.9-2.1 | +7.5 | 0.8 | Двойной: 1.2 | 0.6 | ||
| 14 | 1.4-1.7 | +9 | 1 | Двойной: 1,4 | 0.6 | ||
| 16 | 1.2-1.4 | +9 | 1 | Двойной: 1,4 | 0.6 | ||
| 18 | 0.7-0.8 | +12 | 0.3 | Одиночный разряд: 1,4 | 0.8 | ||
| 20 | 0.5-0.6 | +4 | 0.8 | Двойной: 5.0 | 0.6 | ||
| 20 | 0.6-0.7 | +13 | 0.3 | Одиночный разряд: 1,4 | 0.8 | ||
| 22 | 0.45-0.5 | +4 | 0.8 | Двойной: 5.0 | 0.6 | ||
| 22 | 0.5-0.6 | +13 | 0.3 | Одноместный: 1,5 | 1 | ||
| 25 | 0.4-0.5 | +14 | 0.3 | Одноместный: 1,5 | 1 | ||
| Нержавеющая сталь (SUS304) | 1 | 35-45 | 0 | 0.8 | N2 | Одноместный: 1,5 | 10 |
| 2 | 23-32 | -1 | 0.5 | Одиночный разряд: 2.0 | 12 | ||
| 3 | 15-18 | -1.5 | 0.5 | Одноместный: 2,5 | 12 | ||
| 4 | 9-13 | -2 | 0.5 | Одноместный: 2,5 | 14 | ||
| 5 | 7-8.5 | -2.5 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 14 | ||
| 6 | 4-5.5 | -3 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 15 | ||
| 8 | 3-3.8 | -4 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 15 | ||
| 10 | 1.8-2.1 | -6 | 0.5 | Индивидуальный рейтинг: 4.0 | 15 | ||
| 12 | 1-1.3 | -7.5 | 0.5 | Индивидуальный рейтинг: 5.0 | 16 | ||
| 14 | 0.85-1.1 | -9 | 0.5 | Индивидуальный рейтинг: 5.0 | 16 | ||
| 16 | 0.6 | -10.5 | 0.3 | Индивидуальный рейтинг: 5.0 | 18 | ||
| 18 | 0.5 | -12 | 0.3 | Индивидуальный рейтинг: 5.0 | 20 | ||
| 20 | 0.3 | -14 | 0.3 | Индивидуальный рейтинг: 6.0 | 20 | ||
| Алюминий (6061) | 1 | 30-37 | 0 | 1 | N2 | Одноместный: 1,5 | 12 |
| 2 | 22-27 | -1 | 0.5 | Одиночный разряд: 2.0 | 12 | ||
| 3 | 13-18 | -1.5 | 0.5 | Одноместный: 2,5 | 14 | ||
| 4 | 9-11 | -2 | 0.5 | Одноместный: 2,5 | 14 | ||
| 5 | 5-6.5 | -3 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 14 | ||
| 6 | 3.6-4.2 | -3 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 16 | ||
| 8 | 1.8-2.1 | -4 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 16 | ||
| 10 | 1-1.3 | -4.5 | 0.5 | Одноместный: 3,5 | 18 | ||
| 12 | 0.7-1 | -5 | 0.5 | Индивидуальный рейтинг: 4.0 | 18 | ||
| 14 | 0.5 | -5 | 0.3 | Индивидуальный рейтинг: 4.0 | 18 | ||
| 16 | 0.4 | -8 | 0.3 | Индивидуальный рейтинг: 6.0 | 20 | ||
| Латунь | 1 | 25-32 | 0 | 1 | N2 | Одноместный: 1,5 | 12 |
| 2 | 17-21 | -1 | 0.5 | Одиночный разряд: 2.0 | 12 | ||
| 3 | 12-15 | -1 | 0.5 | Одноместный: 2,5 | 14 | ||
| 4 | 8-9.3 | -1.5 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 14 | ||
| 5 | 4.5-5.5 | -2 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 14 | ||
| 6 | 3.2-4 | -3.5 | 0.5 | Оценка за одиночный разряд: 3.0 | 16 | ||
| 8 | 1.5-2 | -5 | 0.5 | Одноместный: 3,5 | 16 | ||
| 10 | 1 | -6 | 0.5 | Одноместный: 3,5 | 16 | ||
| 12 | 0.7 | -8 | 0.3 | Индивидуальный рейтинг: 4.0 | 18 | ||
| Медь | 1 | 20-27 | -0.5 | 1 | O2 | 2.0S | 8 |
| 2 | 10-13 | -1 | 0.5 | 2.0S | 8 | ||
| 3 | 7-9 | -2 | 0.5 | 2.0S | 8 | ||
| 4 | 4-5.2 | -2 | 0.5 | 2.0S | 8 | ||
| 5 | 3 | -3 | 0.5 | 2.5S | 8 | ||
| 6 | 2 | -4 | 0.5 | 2.5S | 8 |
Примечание:
- В данных по резке диаметр сердцевины лазерного волокна мощностью 6000 Вт составляет 50 микрон;
- Для резки используется режущая головка Jiaqiang с оптическим коэффициентом 100/125 (фокусное расстояние коллимационной/фокусной линзы);
- Вспомогательный газ для резки: жидкий кислород (чистота 99,99%), жидкий азот (чистота 99,999%);
- В этих данных о резке указано конкретное давление воздуха, контролируемое на режущей головке;
- В связи с различиями в конфигурации оборудования и процессе резки (станок, водяное охлаждение, условия окружающей среды, режущее сопло, давление газа и т. д.), используемыми разными заказчиками, эти данные носят исключительно справочный характер.
Ключевые факторы, влияющие на качество лазерной резки
1. Выходная мощность лазера и режим работы луча.
Мощность лазерного луча и его режим работы существенно влияют на качество резки. Для более толстых материалов часто требуется более высокая мощность, но распределение режима работы луча по поперечному сечению имеет не меньшее значение. Оптимальная фокусировка обеспечивает более высокую плотность мощности, что приводит к превосходному качеству резки. Однако для поддержания стабильного режима работы луча на протяжении всего срока службы лазера необходимо учитывать такие факторы, как состояние оптических элементов и состав рабочего газа лазера.
2. Регулировка положения фокуса
Точная регулировка положения фокуса относительно поверхности заготовки имеет решающее значение для достижения желаемого качества резки. Поддержание постоянного относительного положения обеспечивает стабильную производительность резки. Идеальное положение фокуса приводит к уменьшению размера щелей, повышению эффективности и увеличению скорости резки. Регулировка обычно производится таким образом, чтобы фокус располагался непосредственно под соплом, при этом расстояние между соплом и поверхностью заготовки обычно составляет около 1,5 мм. Выбор линзы с соответствующим фокусным расстоянием имеет решающее значение; более короткие фокусные расстояния подходят для высокоскоростной резки тонких материалов, а более длинные — для резки толстых заготовок.
3. Скорость резки
Скорость резки напрямую коррелирует с плотностью мощности лазера. Увеличение плотности мощности повышает скорость резки, хотя скорость обратно пропорциональна плотности и толщине материала. Факторы, влияющие на скорость резки, включают уровень мощности, режим луча, размер фокусного пятна, свойства материала и толщину материала. Для повышения скорости резки необходимо увеличить мощность в определенном диапазоне, оптимизировать режим луча, уменьшить размер фокусного пятна и выбрать материалы с низкой плотностью и начальной энергией испарения.
4. Давление вспомогательного газа
Вспомогательное давление газа играет жизненно важную роль в лазерной резке, особенно для защиты оптики, удаления стружки и повышения эффективности резки. Выбор газа (например, сжатого воздуха, инертного газа или активированного газа) зависит от разрезаемого материала. Активные газы, такие как кислород, способствуют реакциям окисления, увеличивая скорость резки. Более высокое давление газа необходимо для предотвращения прилипания шлака при высокоскоростной резке тонких материалов, в то время как более низкое давление предпочтительно для уменьшения образования налета на режущей кромке пластика.
Как найти баланс между мощностью и скоростью
Достижение идеального баланса между скоростью и мощностью может быть кропотливым процессом. Даже незначительные корректировки могут существенно повлиять на качество резки. Для поиска оптимального баланса требуются тщательные пробные резки, эксперименты и внимательность к деталям. Это непрерывный процесс обучения, поскольку различные материалы и сложные геометрические формы часто требуют уникальных настроек.
1. Понять материал
Различные материалы по-разному реагируют на лазерную резку. Такие факторы, как толщина, плотность и состав, влияют на то, как следует регулировать мощность и скорость.
- Тонкие материалы Как правило, требуют меньшей мощности и большей скорости.
- Толстые материалы Обычно требуется большая мощность и меньшая скорость.
2. Определите свои цели по резке.
Определите, чего вы хотите добиться с помощью стрижки:
- ТочностьВысокая мощность при низкой скорости обеспечивает точный рез.
- ЭффективностьБолее низкая потребляемая мощность при более высокой скорости может быть эффективной для менее сложных конструкций.
3. Поэкспериментируйте с настройками.
Для определения оптимальных настроек выполните пробные нарезки:
- Начните с рекомендаций производителя.Начните с настроек, рекомендованных производителем лазерного резака для конкретного материала.
- Регулируйте постепенно.Внесите небольшие корректировки в мощность или скорость и понаблюдайте за влиянием на качество резки.
- Увеличение мощностиЭто приводит к более глубоким порезам, но может вызвать пригорание или обугливание.
- Увеличение скоростиСокращает время резки, но может привести к неполным разрезам.
4. Контроль качества резки
Оцените результаты на основе следующих критериев:
- Качество кромкиИщите чистые, гладкие края без следов пригорания или расплавления.
- Глубина резаУбедитесь, что лазер полностью прорезает материал.
- Ширина пропилаИзмерьте ширину реза, чтобы убедиться, что она соответствует вашим проектным требованиям.
5. Используйте программные инструменты.
Современные лазерные резаки поставляются с программным обеспечением, которое помогает настраивать параметры:
- Автоматическая оптимизацияНекоторые программы могут автоматически предлагать оптимальные настройки мощности и скорости в зависимости от материала и желаемого результата.
- Профили и предустановкиСохраните успешно выполненные настройки в виде профилей для дальнейшего использования.
6. Сбалансируйте мощность и скорость.
Вот несколько общих рекомендаций:
- Для тонких материалов: Меньшая мощность (20-50%) и более высокая скорость (70-100%).
- Для толстых материаловБолее высокая мощность (60-100%) и более низкая скорость (10-40%).
Пример рабочего процесса
- Выберите материал: акрил толщиной 3 мм.
- Настройки производителяНачните с рекомендуемых настроек (например, мощность 50%, скорость 50%).
- Пробный разрезСделайте небольшой надрез и оцените результат.
- РегулироватьЕсли края слишком сильно обгорели, уменьшите мощность до 40% и увеличьте скорость до 60%. Если резка не завершена, увеличьте мощность до 60% и уменьшите скорость до 40%.
- ПовторитьПродолжайте тестирование и корректировку, пока качество резки не будет соответствовать вашим стандартам.
Как подобрать оптимальное решение для электропитания лазерной резки
После обсуждения стало ясно, что чем выше мощность волоконного лазера, тем толще разрезаемый металл. Чаще всего разрезаются углеродистая сталь, нержавеющая сталь, латунь и алюминий. Наиболее часто используемая мощность волоконного лазера составляет от 1 кВт до 6 кВт. Но при желании компания Krrass может предоставить вам лазер с большей мощностью, чем 6 кВт, например, 10 кВт, 12 кВт и даже 20 кВт.
Ли станок для лазерной резки волоконным лазером Для любого другого применения наша команда экспертов обладает необходимым сочетанием отраслевых знаний и новейших инструментов, чтобы предоставить вам лучшие продукты и услуги на рынке.
