От мощности лазера для резки металла зависит количество энергии, передаваемой излучателем материалу. Именно этот показатель определит финальную скорость работы аппарата с конкретным видом металлического листа, расход энергии и качество обрабатываемого края.
Если мощности у лазера мало, лист заготовки не прорезать. При слишком большом показателе материал перегревается, что вызывает деформацию края среза, появлению наплывов и завышенным затратам энергии.
Станки лазерной резки по типу излучателя: что мощнее
По типу излучающих источников производители выпускают следующие разновидности лазерных установок: волоконные аппараты и СО2-лазеры.
Полная формула расчета необходимой мощности оборудования учитывает плотность, толщину, удельную теплоемкость, теплоту плавления металла. Также перед покупкой аппарата необходимо определить ширину реза, нужную скорость обработки, КПД процесса и разницу температур. Но существует и упрощенная формула мощности лазерного станка для резки металла:
P = k × h × v
Значение коэффициента материала (k) исчисляется в Вт*с/мм² и определяется экспериментально. Для нержавеющей стали этот показатель обычно равен 40-50, для алюминиевых деталей — 50-60, а для углеродистой стали — от 35 до 45. Толщина заготовки отражается в формуле значением h и измеряется в мм, а скорость работы показателем v (мм/с).
Выбор оборудования для лазерной резки по типу металла
У разных материалов отличаются показатели теплопроводности, отражающая способность, температура кипения и плавления. Мощность станка лазерной резки подбирается исходя из характеристик металла:
● Нержавеющая сталь. Обладает средней теплопроводностью и повышенной температурой закипания. Для резки металла в 1 мм достаточно излучателя на 1500 Вт. Если толщина равна 3-4 мм, потребуется около 2000-2500 Вт. Детали толще 8-10 мм можно чисто разрезать лазером от 6000 Вт.
● Углеродистая сталь. В обработке проще, чем нержавейка. Для запуска окисления используется кислород. Поэтому искомый параметр в среднем на 15-20% меньше. Для обработки листа в 3-5 мм будет достаточно излучателя на 1500 Вт.
● Медь и алюминий. Высокая теплопроводность и повышенные отражающие способности требуют большего количества Вт для разрезания. Стандартное оборудование для нержавеющих стальных листов не справится с задачей. Выбирать устройства следует минимум на 40-70% мощнее. То есть для обработки меди толщиной в 1 мм потребуется лазер минимум на 1500 Вт.
При работе на производстве учитываются классы качества, применяемые для резки стали, согласно ГОСТ Р ИСО 9013-2022. Например, для изготовления деталей по Классу 1 из нержавейки толщиной 1 мм подойдет оборудование на 1000 Вт со скоростью разрезания 7-10 м/мин.
Параметры оборудования по характеру мощности
При выборе аппарата под конкретные задачи учитывают диапазон предполагаемых для обработки материалов. Мощность подбирают на 30-50% выше, чем допустимый максимум. Это поможет снизить нагрузку, а также продлить срок службы оборудования в будущем.
Также учитывается требуемая производительность. Для серийного выпуска деталей лучше выбирать более мощные излучатели, обеспечивающие высокую скорость обработки. Здесь важно рассчитать экономическую выгоду: когда именно окупится дорогостоящий станок.
Если важна аккуратность кромки среза, стоит отдать предпочтение аппаратам без излишнего запаса мощности. Так будет проще учитывать температуру закипания детали и можно избежать появления наплывов. По энергоэффективности лучшим оборудованием считаются волоконные устройства. Подобные лазеры обладают КПД в 2-3 раза превышающим возможности СО2-станков.
Таким образом, при выборе станков лазерной резки оптимальная мощность составляет 500-1000 Вт для листов углеродистой стали в 1 мм, а для латунных или медных заготовок этот показатель не менее 1500-2000 Вт.