Jak silný materiál lze řezat vláknovým laserem? Odpověď nezávisí pouze na výkonu laseru.
Na konečný výsledek řezání mohou mít vliv typ materiálu, pomocný plyn, poloha zaostření, rychlost řezání, laserový zdroj, řezací hlava i požadovaná kvalita řezu. Například vláknový laser o výkonu 3 kW může mít velmi odlišné řezací vlastnosti u uhlíkové oceli, nerezové oceli a hliníku.
Údaje o tloušťce a řezné rychlosti uvedené v tomto průvodci vycházejí z Parametry řezání vláknovým laserem společnosti Lonx Laser, zahrnující systémy od 1,5 kW až 60 kW a materiály, jako jsou uhlíková ocel, nerezová ocel, hliník, mosaz a měď.
Důležité: Níže uvedené hodnoty představují spíše orientační parametry řezání než univerzální průmyslové limity. Skutečné výsledky se mohou lišit v závislosti na druhu materiálu, stavu povrchu, konfiguraci stroje, tlaku pomocného plynu, poloze ohniska a dalších procesních podmínkách.
Tabulka tloušťek pro řezání vláknovým laserem podle výkonu
Níže uvedená tabulka poskytuje zjednodušený přehled maximálních referenčních tlouštěk uvedených v údajích o řezání.
| Výkon laseru | Uhlíková ocel* | Nerezová ocel | Hliník | Mosazné | Měď |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,5 kW | 16 mm | 5 mm | 3 mm | 1 mm | — |
| 2 kW | 16 mm | 8 mm | 5 mm | 3 mm | — |
| 3 kW | 20 mm | 16 mm | 8 mm | 6 mm | — |
| 6 kW | 30 mm | 30 mm | 30 mm | 12 mm | 6 mm |
| 12 kW | 40 mm | 30 mm | 60 mm | 20 mm | 10 mm |
| 20 kW | 70 mm | 70 mm | 60 mm | 20 mm | 12 mm |
| 30 kW | 80 mm | 100 mm | 60 mm | 20 mm | 14 mm |
| 40 kW | 100 mm | 150 mm | 100 mm | 30 mm | 20 mm |
| 60 kW | 200 mm | 150 mm | — | — | — |
* Údaje o uhlíkové oceli v tomto přehledu vycházejí z metody „kyslík + pozitivní ohnisko“, protože tato metoda poskytuje v dostupných datech nejširší pokrytí v oblasti tlustých plechů.
Hodnoty v této tabulce je třeba brát spíše jako výchozí bod než jako záruku výrobního výkonu. Maximální tloušťka a praktická výrobní tloušťka se nemusí vždy shodovat.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 1500 W?
Vláknový laser o výkonu 1,5 kW je velmi vhodný pro zpracování tenkých plechů, přičemž jeho řezací výkon se liší v závislosti na materiálu a pomocném plynu.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 16 mm
- Nerezová ocel: až 5 mm
- Hliník: až 3 mm
- Mosaz: až 1 mm
U tenčích tlouštěk může být řezná rychlost mnohem vyšší. Například uhlíkovou ocel lze při tloušťce 1 mm obrábět rychlostí až přibližně 15–18 m/min při uvedených parametrech dusíku a vzduchu.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 2000 W?
Vláknový laser o výkonu 2 kW umožňuje řezání silnějších materiálů a zároveň je vhodný pro širokou škálu aplikací v oblasti zpracování plechu.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 16 mm
- Nerezová ocel: až 8 mm
- Hliník: až 5 mm
- Mosaz: až 3 mm
Uhlíkovou ocel lze zpracovávat s využitím různých konfigurací pomocných plynů. Dusík nebo vzduch se používají především pro řezání tenčích materiálů a při vyšších řezných rychlostech, zatímco kyslík se používá pro řezání silnější uhlíkové oceli.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 3000 W?
Vláknový laser o výkonu 3 kW přináší výrazné zvýšení řezacích schopností ve srovnání se systémy s nižším výkonem.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 20 mm
- Nerezová ocel: až 16 mm
- Hliník: až 8 mm
- Mosaz: až 6 mm
Vyšší výkon je také užitečný pro zvýšení rychlosti řezání u tenčích materiálů. Výkon laseru by se proto neměl posuzovat pouze podle maximální tloušťky, ale také podle efektivity výroby při tloušťkách, které zpracováváte nejčastěji.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 6000 W?
Vláknový laser o výkonu 6 kW je vhodný pro mnohem širší škálu aplikací při zpracování plechů a desek.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 30 mm
- Nerezová ocel: až 30 mm
- Hliník: až 30 mm
- Mosaz: až 12 mm
- Měď: až 6 mm
Při této úrovni výkonu se při hodnocení celkové výrobní kapacity stává stále významnějším rozdíl v řezné rychlosti mezi tenkým a silným materiálem.
Hledáte laserový řezací stroj na plechy o výkonu 6 kW? Společnost Lonx Laser’s LX-L6MAX – laserový řezací stroj na plechy o výkonu 6 kW je určen k vysoce efektivnímu řezání plechů v širokém rozsahu tlouštěk materiálu.
Jak silný materiál dokáže řezat 12kW vláknový laser?
Vláknový laser o výkonu 12 kW dokáže zpracovávat podstatně silnější materiály a zároveň si zachovává vysokou produktivitu při řezání tenčích plechů.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 40 mm
- Nerezová ocel: až 30 mm
- Hliník: až 60 mm
- Mosaz: až 20 mm
- Měď: až 10 mm
Různé materiály vyžadují odlišné procesní podmínky. Například uhlíková ocel se zpracovává pomocí procesů založených na kyslíku, zatímco nerezová ocel a hliník se zpracovávají především za použití dusíku nebo vzduchu.
Jak silný materiál dokáže řezat 20kW vláknový laser?
Vláknový laser o výkonu 20 kW je určen pro aplikace, které vyžadují jak vysokou výrobní kapacitu, tak schopnost řezat silné plechy.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 70 mm
- Nerezová ocel: až 70 mm
- Hliník: až 60 mm
- Mosaz: až 20 mm
- Měď: až 12 mm
Při těchto tloušťkách nabývají při výběru stroje na významu zejména řezací rychlost, průraznost a stabilita procesu.
Jak silný materiál dokáže řezat 30kW vláknový laser?
Vláknový laser o výkonu 30 kW rozšiřuje možnosti řezání vláknovým laserem i na aplikace s tlustšími plechy a zároveň nabízí velmi vysokou produktivitu při zpracování tenčích materiálů.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 80 mm
- Nerezová ocel: až 100 mm
- Hliník: až 60 mm
- Mosaz: až 20 mm
- Měď: až 14 mm
Tyto údaje rovněž ukazují, že zvýšení výkonu laseru nevede u všech materiálů k jednoduchému lineárnímu nárůstu tloušťky řezu.
Jak silný materiál dokáže řezat 40kW vláknový laser?
Vláknový laser o výkonu 40 kW nabízí značné možnosti řezání silných plechů.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 100 mm
- Nerezová ocel: až 150 mm
- Hliník: až 100 mm
- Mosaz: až 30 mm
- Měď: až 20 mm
U velmi silných materiálů je maximální tloušťka pouze jedním z faktorů při výběru stroje. Stejně důležité jsou také řezací rychlost a celková efektivita výroby.
Jak silný materiál dokáže řezat 60kW vláknový laser?
Vláknový laser o výkonu 60 kW představuje nejvyšší úroveň výkonu, na kterou se vztahují údaje v této příručce.
Mezi referenční hodnoty patří:
- Uhlíková ocel: až 200 mm
- Nerezová ocel: až 150 mm
Tyto údaje dokládají možnosti zpracování silných plechů, které umožňují vláknovolaserové systémy s velmi vysokým výkonem. Je však třeba je chápat spíše jako konkrétní procesní reference než jako univerzální maximální hodnoty platné pro každý stroj o výkonu 60 kW.
Tloušťka laserového řezání uhlíkové oceli v závislosti na pomocném plynu
Uhlíková ocel se liší od mnoha jiných materiálů tím, že proces řezání se může výrazně lišit v závislosti na volbě pomocného plynu a poloze ohniska.
Uhlíková ocel s dusíkem nebo vzduchem
Dusík a vzduch se používají především při zpracování tenčích materiálů a při vyšších rychlostech.
| Výkon laseru | Referenční tloušťka |
|---|---|
| 1,5 kW | 2 mm |
| 2 kW | 3 mm |
| 3 kW | 3 mm |
| 6 kW | 6 mm |
| 12 kW | 12 mm |
| 20 kW | 20 mm |
| 30 kW | 25 mm |
| 40 kW | 50 mm |
| 60 kW | 60 mm |
Uhlíková ocel s kyslíkem a pozitivním zaměřením
Řezání kyslíkem výrazně rozšiřuje praktický rozsah tlouštěk.
| Výkon laseru | Referenční tloušťka |
|---|---|
| 1,5 kW | 16 mm |
| 2 kW | 16 mm |
| 3 kW | 20 mm |
| 6 kW | 30 mm |
| 12 kW | 40 mm |
| 20 kW | 70 mm |
| 30 kW | 80 mm |
| 40 kW | 100 mm |
| 60 kW | 200 mm |
Mezi parametry řezání patří také proces řezání uhlíkové oceli kyslíkem s negativním zaostřením. To je další důvod, proč nelze tloušťku řezu určit pouze na základě výkonu laseru.
Dusík versus kyslík při řezání vláknovým laserem
Pomocný plyn má zásadní vliv na výkon řezání vláknovým laserem.
U uhlíkové oceli se kyslík běžně používá pro silnější plechy, zatímco pro tenčí materiály a zpracování při vyšších rychlostech lze použít dusík nebo vzduch.
U nerezové oceli a hliníku se v referenčních parametrech v širokém rozsahu tlouštěk používá dusík nebo vzduch.
Mosaz je znázorněna dusíkem, zatímco měď je znázorněna kyslíkem.
Z toho vyplývá otázka:
Jak silný materiál dokáže řezat 6 kW laser?
Na tuto otázku nelze dát jednoznačnou odpověď, aniž by se upřesnil materiál a způsob řezání.
Vhodnější otázka zní:
Jak silný kus tohoto materiálu dokáže 6 kW vláknový laser řezat s tímto pomocným plynem při požadované výrobní rychlosti a kvalitě hran?
Znamená vyšší výkon laseru vždy silnější nebo rychlejší řez?
Vyšší výkon laseru obecně rozšiřuje rozsah možného řezání a může výrazně zvýšit rychlost řezání, avšak tento vztah není lineární.
Například zdvojnásobení výkonu laseru nemusí nutně znamenat zdvojnásobení maximální tloušťky řezu. Na konečný výsledek mají vliv vlastnosti materiálu, absorpce vlnové délky, pomocný plyn, poloha ohniska, optická konfigurace i parametry procesu.
Vyšší výkon může rovněž přinést významnou výhodu z hlediska produktivity při zpracování tenčích materiálů, protože stroj může často pracovat při podstatně vyšších rychlostech.
Při srovnávání strojů o výkonu 3 kW, 6 kW a 12 kW je proto vhodné zohlednit obě následující skutečnosti:
- Maximální tloušťka řezu
- Řezací rychlost při typické výrobní tloušťce.
Maximální tloušťka řezu vs. praktická výrobní tloušťka
Maximální tloušťku řezu nelze zaměňovat s tloušťkou doporučenou pro nepřetržitou výrobu.
Stroj může být schopen řezat plechy určité tloušťky za konkrétních podmínek, avšak pro zajištění plynulé výroby může být nutné udržovat jiný rozsah tlouštěk:
- stabilní řezání
- přijatelná kvalita hran
- přiměřená řezná rychlost
- důsledné propichování
- přiměřená spotřeba pomocného plynu
- spolehlivý výrobní výkon
Například stroj, který je schopen řezat velmi silný plech, nemusí nutně znamenat, že právě tato tloušťka je pro běžnou výrobu nejhospodárnější volbou.
Při výběru stroje je obvykle užitečnější posoudit, jak efektivně stroj zpracovává tloušťky materiálu, které řezáte nejčastěji.
Proč mohou dva vláknové lasery se stejným výkonem řezat materiály různé tloušťky
Dva stroje s vláknovým laserem se stejným jmenovitým výkonem mohou dosahovat odlišných výsledků řezání.
Laserový zdroj
Laserový zdroj a jeho vlastnosti mohou ovlivnit účinnost řezání a stabilitu procesu.
Řezací hlava a optika
Řezací hlava, tryska, čočka a optická konfigurace určují, jak efektivně je laserová energie přiváděna k obrobku.
Pomocný plyn
Dusík, kyslík a vzduch vykazují odlišné řezné vlastnosti a jsou vhodné pro různé materiály a rozsahy tloušťek.
Poloha zaostření
Poloha zaostření nabývá na významu zejména při řezání silnějších materiálů. Různá nastavení zaostření mohou vést k výrazně odlišným výsledkům.
Materiál
Uhlíková ocel, nerezová ocel, hliník, mosaz a měď mají odlišné tepelné a optické vlastnosti, a proto stejný výkon laseru nezajišťuje u každého materiálu stejnou tloušťku řezu.
Rychlost řezání
Stroj sice může být schopen řezat materiál určité tloušťky, ale výrobní hodnota této schopnosti do značné míry závisí na tom, jak rychle a konzistentně lze materiál zpracovat.
Jaký výkon laseru potřebujete pro danou tloušťku kovu?
Vhodný výkon laseru závisí na materiálu a tloušťce, se kterými nejčastěji pracujete.
Systémy s nižším výkonem se obecně hodí pro zpracování tenkých plechů, zatímco systémy s výkonem 6 kW a více nabízejí větší možnosti pro zpracování středně silných a silných plechů. Prohlédněte si naši nabídku stroje na řezání plechů vláknovým laserem porovnat různé konfigurace výkonu a volitelné výbavy strojů s ohledem na konkrétní požadavky na materiál a tloušťku.
Místo toho, abyste si laser vybírali pouze na základě údaje o maximální tloušťce, zvažte následující:
Materiál + tloušťka + řezná rychlost + objem výroby + pomocný plyn + požadavky na kvalitu hrany
To poskytuje mnohem praktičtější základ pro výběr stroje.
Často kladené dotazy
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 3000 W?
Vláknový laser o výkonu 3000 W dokáže při referenčních parametrech uvedených v této příručce řezat uhlíkovou ocel o tloušťce až přibližně 20 mm, nerezovou ocel o tloušťce až 16 mm, hliník o tloušťce až 8 mm a mosaz o tloušťce až 6 mm.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 2000 W?
Vláknový laser o výkonu 2000 W dokáže při referenčních parametrech uvedených v této příručce řezat uhlíkovou ocel o tloušťce až přibližně 16 mm, nerezovou ocel o tloušťce až 8 mm, hliník o tloušťce až 5 mm a mosaz o tloušťce až 3 mm.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 6000 W?
Vláknový laser o výkonu 6000 W dokáže při referenčních parametrech uvedených v této příručce řezat uhlíkovou ocel o tloušťce až přibližně 30 mm, nerezovou ocel o tloušťce až 30 mm, hliník o tloušťce až 30 mm, mosaz o tloušťce až 12 mm a měď o tloušťce až 6 mm.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 12 kW?
Vláknový laser o výkonu 12 kW dokáže při referenčních parametrech uvedených v této příručce řezat uhlíkovou ocel o tloušťce až přibližně 40 mm, nerezovou ocel o tloušťce až 30 mm, hliník o tloušťce až 60 mm, mosaz o tloušťce až 20 mm a měď o tloušťce až 10 mm.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 20 kW?
Vláknový laser o výkonu 20 kW dokáže při referenčních parametrech uvedených v této příručce řezat uhlíkovou ocel a nerezovou ocel do tloušťky přibližně 70 mm, hliník do tloušťky 60 mm, mosaz do tloušťky 20 mm a měď do tloušťky 12 mm.
Jak silný materiál dokáže řezat vláknový laser o výkonu 60 kW?
Vláknový laser o výkonu 60 kW dokáže při specifických parametrech řezání uvedených v této příručce prořezat uhlíkovou ocel do tloušťky přibližně 200 mm a nerezovou ocel do tloušťky 150 mm.
Je vláknový laser s vyšším výkonem vždy lepší?
Ne nutně. Vyšší výkon sice umožňuje řezat silnější materiály a dosahovat vyšších řezacích rychlostí, ale nejlepší volba závisí na materiálu, tloušťce, objemu výroby, kvalitě řezu a konfiguraci stroje.
Jaká je maximální tloušťka materiálu, kterou lze řezat vláknovým laserem?
Neexistuje žádná univerzální maximální tloušťka platná pro všechny vláknové lasery. Dosažitelná tloušťka závisí na výkonu laseru, materiálu, pomocném plynu, poloze ohniska, optice a dalších parametrech řezání. Nejvyšší referenční hodnoty uvedené v této příručce dosahují 200 mm u uhlíkové oceli a 150 mm u nerezové oceli při výkonu 60 kW.
Závěrečné shrnutí
Tloušťka materiálu při řezání vláknovým laserem je dána spíše kombinací výkonu laseru, materiálu, pomocného plynu a řezacích parametrů než pouhým výkonem v wattech.
Různé konfigurace vláknových laserů s výkonem od 1,5 kW do 60 kW pokrývají velmi širokou škálu aplikací v oblasti plechů a desek, od vysokorychlostní výroby tenkých plechů až po řezání silných desek.
Nejspolehlivějším způsobem, jak vybrat vláknový laser, je přizpůsobit stroj vašim konkrétním:
materiál + tloušťka + rychlost výroby + požadavky na kvalitu.
V případech, kdy se požadovaná tloušťka blíží horní hranici kapacit stroje, se před konečným rozhodnutím o výběru zařízení doporučuje provést řezací zkoušky specifické pro danou aplikaci.
