Как выбрать режимы лазерной резки для разных толщин и материалов: таблица и советы

[locolizator]

Лазерная резка — это точный способ обработки металлов и других материалов. Правильный выбор режимов помогает избежать брака, сэкономить газ и время. В этой статье разберем, как подбирать параметры под толщину и тип материала.

Если настроить мощность, скорость и газ неправильно, кромка выйдет неровной, возникнет конусность или налет. Мы рассмотрим ключевые факторы и приведем таблицы для сталей, алюминия и меди. Это поможет операторам ЧПУ-станков быстро стартовать с оптимальными настройками.

Основные параметры лазерной резки

Выбор режимов зависит от мощности лазера, скорости перемещения головки, типа и давления вспомогательного газа, а также фокуса луча. Для углеродистой стали часто используют кислород — он ускоряет процесс экзотермической реакцией. Нержавейка и алюминий требуют азота, чтобы избежать окисления и сохранить блеск кромки. Медь сложнее из-за высокой отражательности, здесь нужна большая мощность и инертный газ.

Например, при резке стали 10 мм мощностью 3 кВт скорость достигает 1-1.8 м/мин с давлением O2 2.5-3.5 бар. Для алюминия той же толщины скорость падает, а давление N2 растет до 20 бар. Эти параметры обеспечивают качество по ГОСТ Р ИСО 9013-2022. Неправильный фокус приводит к конусности, особенно на толстых листах свыше 12 мм.

Вот ключевые параметры для настройки:

• Мощность лазера: от 1 кВт для тонких листов до 6+ кВт для 20 мм.
• Скорость резки: выше для тонких материалов, ниже для толстых — чтобы прожечь насквозь.
• Вспомогательный газ: O2 для углеродистой стали, N2 для нержавейки и алюминия, воздух для очень тонких листов до 2 мм.
• Давление газа: 0.5-1.5 бар для O2, 15-30 бар для N2.

Мощность лазера (кВт)	Максимальная толщина стали (мм)	Максимальная толщина алюминия (мм)
1	2-3	1-2
2	5-6	3-5
3	8-10	6-8
6	16-20	10-12

Режимы для углеродистой и нержавеющей стали

Углеродистая сталь режется легче всего — высокое поглощение лазерного излучения позволяет использовать O2 и достигать 25-30 мм толщины на мощных станках. Для 1.5 кВт оптимально 6-8 мм при 0.8-1.2 м/мин. Толще 12 мм скорость падает, появляется грат, нужна зачистка.

Нержавейка требует N2 под высоким давлением, чтобы кромка не окислялась. Поглощение хуже, чем у углеродистой, поэтому мощность повышают на 20-30%. Для листа 6 мм при 6 кВт скорость 0.5-1 м/мин, давление 16-22 бар. Шероховатость поверхности влияет на результат — чистый лист режется лучше.

Примеры режимов для углеродистой стали (O2):

• 1 мм: 6-10 м/мин, 0.5-0.8 бар.
• 10 мм: 0.8-1.4 м/мин, 0.7-1.1 бар (3 кВт).
• 20 мм: 0.3-0.7 м/мин, 0.9-1.3 бар (12 кВт).

Для нержавейки (N2):

Толщина (мм)	Мощность (кВт)	Скорость (м/мин)	Давление (бар)
3	3	1.5-2.5	15-20
6	6	0.5-1.0	16-22
12	12	0.25-0.6	18-25

Режимы для алюминия, меди и других материалов

Алюминий имеет хорошую теплопроводность, максимум 15-20 мм. Обязателен N2 20-30 бар, чтобы не образовывались тугоплавкие оксиды. Для 3 мм скорость 0.7 м/мин при 3-4 кВт. Конусность заметна на толщинах свыше 10 мм — проверяйте фокус.

Медь и латунь — самые капризные: высокая отражательность и теплопроводность ограничивают до 5-8 мм. Используйте N2, мощность 4+ кВт, низкие скорости. Для тонких листов <1 мм подойдет воздух или N2 0.5-1.5 кВт. Нержавейка с оксидами режется хуже — шлифуйте перед резкой.

Рекомендации по газам:

• Сжатый воздух: до 2 мм, 15-25 бар, экономно, но риск окисления.
• Кислород (O2): углеродистая сталь, ускоряет рез.
• Азот (N2): нержавейка, алюминий, медь — чистая кромка.

Материал	Толщина (мм)	Мощность (кВт)	Газ	Скорость (м/мин)
Алюминий	1	1-2	N2	1.5
Алюминий	6	4	N2	0.3-0.5
Медь	3	3-4	N2	0.5-1.0
Латунь	5	4+	N2	0.2-0.4

Практические советы по настройке станка

Начинайте с тестового прожига на обрезках — gradually увеличивайте мощность от нуля, пока не исчезнет налет. Толстые материалы требуют низкой скорости и высокого давления газа. Для ЧПУ используйте ПО с таблицами режимов, но корректируйте под свой лазер — IPG или аналог.

Учитывайте конусность реза: на 20 мм она 0.5-0.8 мм, проверяйте диаметр сопла 1.5-2.2 мм. Прожигающий режим для толстых листов: высокая мощность, низкая скорость. Износ оптики от воздуха — чистите регулярно. Оптимальный класс качества 3 достигается при точной калибровке.

Основные шаги настройки:

1. Выберите газ по материалу.
2. Установите фокус на 80-90% толщины.
3. Тестируйте скорость, снижая для толстых листов.
4. Контролируйте давление — переизбыток дует плазму назад.

Факторы, влияющие на пределы резки

Реальный диапазон для производства — 12-20 мм, где держится геометрия и скорость. Толще требования к стабильности станка растут, качество падает по ГОСТ. Материалы с высокой теплопроводностью нагреваются неравномерно — мониторьте перегрев.

Осталось место для нюансов вроде оргстекла или неметаллов, но для металлообработки фокус на газе и мощности. Подумать стоит над автоматизацией подбора в ПО ЧПУ — это ускорит производство.