Скорость лазерной резки металла

При выборе станка для высокоточного раскроя металлов уделяется внимание многим параметрам. Один из ключевых – это скорость перемещения лазерной головки относительно заготовки, т.е. скорость резки металла. Это важная характеристика, т.к. от неё зависит производительность оборудования и, соответственно, уровень дохода предприятия. Для каждого металла и сплава выбирается разная скорость резки. 

Параметры, определяющие скорость лазерной резки

На скорость реза оказывают влияние три аспекта:

1. Характеристики конкретного станка, его возможности;

2. Тип координатного стола, скорость работы его приводов;

3. Логика работы операционной системы станка, т.е. ЧПУ – числовой программы управления.

Скорость лазерной резки зависит и от мощности самого лазерного источника, генерирующего луч. Чем толще сталь, большей мощностью должен обладать генератор и оптическая головка. В качестве примера: у большинства оптических резонаторов скорость реза независимо от конфигурации линии реза при толщине металла 1-2 мм составляет:

  • не более 9 метров/мин при мощности лазерного излучателя 0,5 кВт;
  • не более 12 метров/мин при мощности 1,0 кВт;
  • в пределах 12-20 метров/мин при мощности лазера 2,0 кВт.

Но следует учитывать, что скорость обработки сложных деталей существенно ниже. Резать правильные квадраты, овалы, прямые линии проще, чем передвигаться по «узорчатой траектории». Каждая продукция обладает своей индивидуальной моделью раскроя. Поэтому под определённые детали может применяться понижающий коэффициент, предусмотренный технологией. Т.е. скорость лазерной резки металла искусственно ограничивается для повышения качества изделия.

ВАЖНО: некоторые производители и поставщики станков целенаправленно завышают параметр скорости резки, чтобы гарантированно продать оборудование или, как минимум, привлечь к нему внимание. Поэтому перед покупкой опытные производители просят выполнить тестовый раскрой или анализируют работу такой же модели станка в другой компании. Ещё один вариант достоверно оценить параметр – это попросить производителя или поставщика снять процесс на видео и прислать вместе с чертежом детали. Специалисту не составит труда рассчитать длину линии реза и оценить скорость работы лазера.

Влияние холостого хода

На скорость резки стали оказывает влияние и холостой ход лазерной головки. Это весьма интересная особенность работы станка, поэтому её и стоит рассмотреть отдельно. Подвод лазерной головке к начальной точке резки всегда выполняется на гораздо большей скорости, чем при резании. Это называется скоростью холостого хода. Её специально повышают, чтобы сократить время на обработку детали. Для различных моделей станков скорость холостого может находиться в пределах 80-210 метров/мин. Естественно, при такой скорости стали и сплавы не обрабатываются.

Скорость холостого хода напрямую зависит от размеров рабочего стола. К примеру, при длине рабочей части более 3 метров скорость максимальная. И наоборот. Максимальную скорость холостого хода устанавливают и в тех случаях, если лазерную головку нужно быстро перемещать вдоль обрабатываемой заготовки без реза, как при изготовлении сквозных отверстий по углам листа металла большого размера.

Влияние толщины стали на скорость резки

Выбор оптимальной скорости реза – это настоящая наука. Но многие модели станков обладают высокоинтеллектуальной системой управления и самостоятельно выбирают скорость реза. Оператор вводит лишь толщину заготовки и марку стали.

Для лазерной резки металла с низким содержанием углерода параметры выглядят примерно так:

  • скорость реза 1,6 метра/мин при толщине металла 1,0 мм и мощности лазерной головки 0,1 кВт;
  • скорость реза 4,5 метра/мин при толщине стали не более 1,5 мм и мощности излучателя 0,4 кВт;
  • скорость реза 2,0 метра/мин для заготовок толщиной 2,0 мм и мощности лазера 0,8 кВт.

Это средние значения. Для нержавеющей стали и титана они уже будут значительно отличаться. Как правило, на производстве пользуются сводными таблицами зависимости скорости резки стали от её толщины и мощности лазерного источника.

Что влияет на стоимость лазерной резки металла

Себестоимость изготовления – это важнейший экономический показатель, если рассматривать лазерную резку и гравировку и со стороны производителя, и со стороны потребителя. Производитель всегда стремится сократить свои расходы и издержки, а покупатель – купить товар по минимальной цене. Лазерные станки с ЧПУ давно доказали свою эффективность, т.к. позволяют обрабатывать большие объёмы заготовок за короткий промежуток времени. К тому же они требуют минимальных трудозатрат. На высокотехнологичных производствах оператор может управлять одновременно несколькими станками.

Услуги лазерной резки металла у разных компаний по стоимости отличаются незначительно. Средняя цена обычно рассчитывается на резку одного погонного метра стали толщиной до 8 мм с учётом НДС.  Она включает:

  • амортизационные затраты на оборудование;
  • затраты на приобретение расходных материалов;
  • расходы на сервисное обслуживание оборудования и текущий ремонт;
  • расходы на оплату электроэнергии, воды и т.д.

В расходы не принято включать арендную плату производственного помещения, заработную плату персонала, транспортные расходы и расходы, вызванные форс-мажорными обстоятельствами.

Опытные производители достигают поставленных экономических целей за счёт высокой скорости обработки и идеального качества продукции. Априори, чем больше постоянных заказчиков у компании, тем выше её совокупный доход.

Как повысить скорость лазерной резки

Увеличить скорость резки сверх конструкционных возможностей станка нельзя. Но можно добиться её максимального значения, грамотно подбирая режимы работы оборудования с ЧПУ. Опытный оператор всегда учитывает особенности конкретной марки стали или сплава, внося ручные корректировки в программу управления.

Также факторами, оказывающими влияние на скорость процесса, являются:

  • правильная подготовка детали;
  • квалификация персонала;
  • уровень технической готовности оборудования;
  • качество электронных чертежей.

Остановимся на последнем пункте подробнее. Многие компании, оказывающие услуги лазерной резки в Спб, снижают стоимость при наличии готовых электронных чертежей.  Во-первых, технологам не нужно тратить время на их составление в графических программах. Во-вторых, лазерная головка всегда движется быстрее по чётко очерченным линиям, которые распознаются «машинным зрением». Если чертёж выполнен с нарушением требований, отсутствуют некоторые линии, лазер будет постоянно «зависать» при движении, не понимая, где делать рез. Именно поэтому качеству электронных чертежей уделяется повышенное внимание. Они напрямую влияют на скорость перемещения лазерной головки.