Новости и события

Полное руководство по параметрам процесса лазерной резки (подробное проектирование)

1. Обзор параметров процесса лазерной резки

При лазерной резке металлических листов параметры процесса являются ключевыми факторами, определяющими качество резки, эффективность, стабильность процесса и производственные затраты.

Один и тот же станок лазерной резки может давать совершенно разные результаты резки при различных настройках параметров.

Для достижения превосходных результатов в лазерной резке необходимо следующее:

Гладкий пропил
Без заусенцев
Небольшая зона теплового воздействия
Высокая перпендикулярность
Высокая скорость резки
Высокий коэффициент использования материалов
Стабильная непрерывная обработка
Снижение потребления газа
Увеличенный срок службы линз.
Повышение общей эффективности работы оборудования.

Таким образом, оптимизация параметров процесса лазерной резки является одной из важнейших технических возможностей в отрасли лазерной резки.

2. Основные параметры процесса лазерной резки

Основные параметры процесса лазерной резки включают в себя следующее:

Параметры	Функции
Мощность лазера	Определяет режущую способность
Скорость резки	Определяет эффективность обработки
Положение фокуса	Определяет качество резки
Высота сопла	Определяет стабильность воздушного потока
Давление вспомогательного газа	Определяет эффективность удаления шлака.
Частота	Определяет выходной импульс
Рабочий цикл	Определяет плотность энергии
Параметры пирсинга	Определяет исходное качество резки
Ускорение	Определяет качество углов
Диаметр пятна	Определяет точность
Технические характеристики форсунки	Определяет характер воздушного потока
Проход	Определяет общую эффективность

3. Подробное объяснение параметров мощности лазера

1) Концепция мощности лазера

Мощность лазера — это энергия, вырабатываемая лазером в единицу времени, обычно измеряемая в Вт (ваттах) или кВт (киловаттах).

К распространённым уровням мощности относятся:

1500 Вт
3000 Вт
6000 Вт
12000 Вт
20000 Вт
30000 Вт
40000 Вт и выше

Более высокая мощность обычно приводит к:

Большая толщина резки
Более высокая скорость резки
Более высокая пробивная способность
Более высокая эффективность обработки

Однако большая мощность не всегда означает лучшее качество.

Избыточная мощность может привести к:

Переплавление
Более широкий пропил
Увеличение количества заусенцев
Ожоги по краям
Увеличение потребления энергии
Увеличение операционных расходов

Следовательно, крайне важно подобрать мощность, соответствующую требуемому процессу.

2) Диапазон применимости различных уровней мощности

- Уровень мощности 1500 Вт

Подходит для:

Обработка тонколистового металла
Рекламные надписи
Мелкие детали из листового металла
Лист из нержавеющей стали

Рекомендуемая толщина:

Материалы	Рекомендуемая толщина
Углеродистая сталь	1-6 мм
Нержавеющая сталь	1-4 мм
Алюминиевая пластина	1-3 мм

- Уровень мощности 3000 Вт

Подходит для:

Общая обработка листового металла
Малые и средние заводы
Производство электротехнических шкафов
Кухонная промышленность

Рекомендуемая толщина:

Материалы	Рекомендуемая толщина
Углеродистая сталь	1-12 мм
Нержавеющая сталь	1-8 мм
Алюминиевая пластина	1-6 мм

- Уровень мощности 6000 Вт

Подходит для:

Обработка листового металла средней и большой толщины
Строительная техника
сталелитейная промышленность

Рекомендуемая толщина:

Материалы	Рекомендуемая толщина
Углеродистая сталь	1-20 мм
Нержавеющая сталь	1-16 мм
Алюминиевая пластина	1-12 мм

- 12000 Вт и выше

Подходит для:

Высокоскоростная обработка толстых пластин
Крупные стальные конструкции
Судостроение
Тяжелая промышленность

Рекомендуемая толщина:

Материалы	Рекомендуемая толщина
Углеродистая сталь	1-40 мм
Нержавеющая сталь	1-50 мм
Алюминиевая пластина	1-40 мм

4. Подробное объяснение параметров скорости лазерной резки

1) Важность скорости резки

Скорость резки напрямую влияет на:

качество поперечного сечения
Размер жернова
зона термического воздействия
Эффективность производства
Ширина удара

Слишком медленно:

Обожженные края
Сильное шлакообразование
Повышенная термическая деформация

Слишком быстро:

Неполный разрез
Накопление шлака
Искра отскочила
Прерывистая резка

Поэтому крайне важно найти оптимальный баланс.

2) Метод оценки скорости

Нормальное состояние Симптомы:

Искры летят вниз
Плавный срез
Явных заусенцев нет.
Стабильный звук

Слишком быстро Симптомы:

Искры летят назад под углом
Накопление шлака внизу
В некоторых местах обрезка неполная.
Узкий разрез

Слишком медленно Симптомы:

Распространяя искры
Края перегрева
Большая зона термического воздействия
Шероховатый поперечный разрез

5. Подробное объяснение параметров положения фокуса

1) Определение фокусной позиции

Положение фокуса — это расстояние между фокусной точкой лазера и поверхностью материала.

Положение фокуса обычно выражается в следующей форме:

0
+1
-1

и т. д.

Где:

Позитивная фокусировка: точка фокусировки находится над материалом.
Нулевая фокусировка: точка фокусировки находится на поверхности материала.
Отрицательная фокусировка: точка фокусировки находится внутри материала.

2) Применимые ситуации для различных фокусных точек

Нулевая фокусировка

Подходит для:

Тонкие пластины из нержавеющей стали
Тонкие алюминиевые пластины
Точная резка

Функции:

тончайший пропил
Высокая точность
Красивая поверхность

Негативный фокус

Подходит для:

Толстостенные пластины из углеродистой стали
Высокоскоростная резка

Функции:

Глубокое проникновение
Качественное удаление шлака
Сильное проникновение

Позитивный фокус

Подходит для:

Специальные материалы
Несколько толстых тарелок

Функции:

Широкий пропил сверху и узкий снизу.
Хорошая верхняя поверхность

6. Подробное объяснение параметров вспомогательного газа

1) Параметры кислородной резки

Кислород в основном используется для резки углеродистой стали.

Функции:

Бюджетный
Высокая способность резать толстые пластины.
Может увеличить скорость резки

Недостатки:

Окисление поверхности среза
Почернение поперечного сечения

Рекомендуемое давление:

Толщина пластины	Одавление кислорода
1-3 мм	0,3-0,6 бар
4-10 мм	0,6-1,0 бар
12-20 мм	0,8-1,5 бар

2) Параметры азотной резки

Азот в основном используется для:

Нержавеющая сталь
Алюминиевые пластины
Оцинкованные пластины
Высококачественные внешние детали

Функции:

Отсутствие окисления
Яркий срез
Высококачественная резка

Недостатки:

Высокий расход газа
Высокая стоимость

Рекомендуемое давление:

Толщина пластины	Одавление кислорода
1 мм	8-12 бар
2 мм	10-14 бар
4мм	14-18 бар
6 мм или более	18-25 бар

3) Параметры воздушной резки

Пневматическая резка — это недорогой процесс, который в последние годы быстро развивается.

Функции:

Азот не требуется
Бюджетный
Подходит для массового производства

Применимо к:

Общие детали из листового металла
Электромонтажная промышленность
индустрия стеллажей

Недостатки:

Незначительное окисление среза
Несколько более низкая точность

7. Подробное объяснение параметров сопла

Прямое воздействие форсунок на:

Условия воздушного потока
Устойчивость резки
Производительность по удалению шлака
Высочайшее качество

Типичные технические характеристики форсунок:

Технические характеристики	Приложения
Однослойный 1.0	Высокоскоростная тонкопластинчатая конструкция
Однослойный 1.5	Средняя тарелка
Двойной слой 1.2	Кислородная пластина из углеродистой стали
Двойной слой 1.5	Толстая пластина
Двойной слой 2.0	Сверхтолстая тарелка

8. Подробное объяснение параметров процесса бурения

1) Важность бурения

Для лазерной резки перед началом самого процесса необходимо выполнить сверление.

Качество бурения определяет:

Устойчивость резки
Качество поверхности
Эффективность обработки
Предотвращение поломки отверстия

2) Распространенные методы бурения

Обычное бурение

Подходит для:

Тонкие пластины
Пластины средней толщины

Функции:

Высокоскоростной
Простой и надежный

Прогрессивное бурение

Подходит для:

Толстые пластины
Материалы с высокой отражательной способностью

Функции:

Предотвращение поломки отверстия
Снижение термического шока

Импульсное бурение

Функции:

Небольшая зона теплового воздействия
Высокая точность
Хорошее качество бурения

9. Анализ параметров резки для различных материалов.

1) Параметры процесса лазерной резки углеродистой стали

Функции:

Легко обрабатывается
Бюджетный
Широко используется

Рекомендуемый газ:

Кислород

Ключевые моменты процесса:

Контроль окисления
Предотвратить образование шлака
Улучшение перпендикулярности толстых пластин

2) Параметры лазерной резки нержавеющей стали

Функции:

Высокая отражательная способность
Медленная теплопроводность
Склонен к перегреву

Рекомендуемый газ:

Азот

Ключевые моменты процесса:

Предотвратить пожелтение
Контрольные боры
Сохраните блеск поверхности.

3) Параметры процесса резки алюминиевых пластин

Функции:

Высокая отражательная способность
Быстрая теплопроводность
Склонен к поломке отверстий

Ключевые моменты процесса:

Высокая мощность и стабильный выходной сигнал
Предотвратить подсветку
Контроль термической деформации

4) Параметры процесса лазерной резки медных пластин

Функции:

Сверхвысокая отражательная способность
Сложно обработать

Требования:

мощный лазер
Система защиты от подсветки
Высокостабильная режущая головка

10. Решение проблем качества резки и корректировка параметров.

1) Проблемы с заусенцами

Причины:

Недостаточная мощность
Превышение скорости
Недостаточное давление воздуха
Отклонение фокуса

Решения:

Увеличьте мощность
Снизьте скорость
Повысить давление воздуха
Отрегулируйте фокус

2) Проблемы со шлаком

Причины:

Плохое удаление шлака
Поврежденная насадка
Нестабильный поток газа

Решения:

Замените форсунку
Отрегулируйте давление воздуха
Улучшение стабильности резки

3) Проблемы, связанные с выжиганием кромок

Причины:

Низкая скорость
Избыточная мощность
Неправильная фокусировка

Решения:

Увеличьте скорость
Снизьте мощность
Переориентация

4) Неполная резка

Причины:

Недостаточная мощность
Загрязнение линз
Недостаточное давление воздуха

Решения:

Увеличьте мощность
Чистая линза
Проверьте газовый канал

11. Методы подбора параметров резки толстолистового металла

Резка толстых листов — сложная задача лазерной обработки.

Ключевые моменты включают:

Предотвратить образование шлака
Сохраняйте перпендикулярность
Улучшение проникающей способности
Контроль зоны термического воздействия

Ключевые параметры:

Параметры	Изменить направление
Власть	Увеличение отрицательной концентрации кокса
Фокус	Стабилизация среднего и высокого давления
Давление воздуха	Снижаться
Скорость	Увеличьте диафрагму
Сопло	Изменить направление

12. Высокоскоростные методы резки тонких листов

Ключевые моменты обработки тонких пластин:

Повышение эффективности
Предотвращение вибрации
Предотвращение деформации
Повышение точности

Направления оптимизации:

Высокое ускорение
Маленькое сопло
Высокоскоростная система движения
Легкая режущая головка

13. Методы резки материалов с высокой отражательной способностью

К материалам с высокой отражательной способностью относятся:

Алюминиевые пластины
Медные пластины
Латунь
Медь

Трудности:

Отражение лазерного луча
Легко повреждает лазер.
Трудности с проколом.

Решения:

Используйте мощный волоконный лазер.
Используйте систему защиты от подсветки.
Используйте прогрессивный пирсинг.
Используйте надежную систему охлаждения.

14. Технология динамических параметров

Современный высококлассные станки для лазерной резки вступили в эру интеллектуального динамического управления.

Включая:

Динамическое управление фокусировкой
Автоматическая регулировка давления воздуха
Интеллектуальный пирсинг
Оптимизация параметров ИИ
Автоматический поиск краев
Летающий разрез
Интеллектуальная система предотвращения столкновений

Его основные цели:

Повышение эффективности
Улучшение стабильности
Снизить зависимость от ручного труда.

15. Рекомендуемые подходы к выбору параметров для различной толщины

1) Тонкая пластина толщиной 1 мм

Основные моменты:

Высокоскоростной
Малая точка фокусировки
Маленькое сопло
Высокое ускорение

2) Средняя пластина 6 мм

Основные моменты:

Баланс между эффективностью и качеством
Стабильное удаление шлака
Контроль термического воздействия

3) Пластина толщиной 20 мм

Основные моменты:

Проникающая способность
Способность к удалению шлака
Терморегулирование
Долгосрочная стабильная обработка

16. Факторы, влияющие на стабильность параметров

1) Загрязнение линзы

Причины:

Ослабление мощности
Аномальное пятно
Выгорание линзы

2) Недостаточная чистота газа

Причины:

Окисление при резке
Увеличение количества заусенцев
Пожелтение поперечного сечения

3) Вибрация станка

Причины:

Сниженная точность
Режущая волна
Некруглые отверстия

4) Недостаточная точность направляющей рельсы

Причины:

Ошибка отслеживания
Нестабильная резка

17. Основная логика оптимизации параметров

Лазерная резка процесс Оптимизация параметров по сути представляет собой баланс между следующими факторами:

Энергия
Время
Расход воздуха
Нагревать
Движение

Выдающимся инженерам-технологам необходимо проводить комплексную оптимизацию, основываясь на следующих критериях:

Материал
Толщина
Требования к точности
Требования к затратам
Требования к эффективности

18. Интеллектуальная база данных процессов

Современное лазерное оборудование постепенно вступает в эру процессов, управляемых базами данных.

Система может автоматически вызывать следующие функции:

Параметры мощности
Параметры фокусировки
Параметры атмосферного давления
Параметры перфорации
Угловые параметры

К преимуществам относятся:

Снижение сложности эксплуатации
Сокращение времени пробной нарезки
Улучшенная согласованность
Снижение зависимости от ручного труда

19. Будущие тенденции развития технологии лазерной резки

К перспективным направлениям развития технологии лазерной резки относятся:

Автоматическая оптимизация параметров с помощью ИИ
Адаптивная резка
Интеллектуальный контроль качества
Технология автоматической компенсации
Сверхскоростная резка
Обработка сверхтолстых пластин
Беспилотные заводы
Облачная база данных процессов

В будущем оборудование для лазерной резки будет не только обрабатывающим оборудованием, но и важным звеном в интеллектуальных производственных системах.

20. Заключение

Параметры процесса лазерной резки являются ключевой технологией, определяющей производительность оборудования, качество обработки и эффективность производства.

По-настоящему высококачественная лазерная обработка – это не просто «возможность резать», а также следующее: