レーザー切断厚みと速度チャート（500W-30kW）

レーザー切断は、様々な金属を切断するための非常に効率的で精密な方法である。レーザー切断機の切断速度と厚さ能力は、レーザー出力、金属の種類、材料の厚さなど、いくつかの要因に依存します。この記事では、軟鋼、ステンレス鋼、アルミニウムをカバーする500Wから30kWまでのレーザーの包括的なレーザー切断厚さと速度チャートを提供します。

要点

1. ワット数が高いほど切断速度が速くなるため、厚い材料の切断には高出力レーザーの方が効果的です。
2. 材料特性はレーザー切断加工に大きく影響し、軟鋼、ステンレス鋼、アルミニウムでは速度範囲が異なる。
3. 材料の厚みが増すと、レーザーの出力に関係なく、切断速度の見返りは減少する。

I.レーザー切断厚さ・速度チャート

1.レーザー切断厚さ・速度チャート（500W-30kW）

次の表は、軟鋼（Q235A）、ステンレス鋼（201）、アルミニウムのさまざまな板厚で、500Wから12kWまでのレーザーを使用した場合の切断速度（メートル毎分）を示しています。

単位：m/min

注：

レーザー切断厚さ・速度チャートのデータは参考値であり、特定の機械構成や切断条件によって異なる場合があります。

光ファイバー、材料の品質、ガス、光学レンズ、切断パターン、その他調整が必要な現場特有の条件など、レーザー技術における切断速度にはいくつかの要因が影響する。

図では、黄色い部分が純粋な窒素切断、青い部分が純粋な酸素切断を表している。

重要なのは レーザー切断 限られた材料で作業する場合、効率が悪くなる可能性があり、その結果、最適な結果が得られず、連続処理の妨げになる。

のような耐腐食性の高い材料を切断する場合。 銅とアルミニウムこのプロセスの調整には特別な注意を払う必要がある。

破損の可能性を避けるため、長時間連続して処理することは推奨されない。

• レーザー切断の厚みと速度の表を下記からダウンロードできます。

2.750W レーザーの切断の厚さ及び速度図表

3.20kW レーザーの切断の厚さ及び速度図表

単位：m/min

4.30kW レーザーの切断の厚さ及び速度図表

こちらも参照のこと：

• 750-6000Wファイバーレーザー切断速度（レイカスレーザー光源）
• 1000-6000Wファイバーレーザー切断速度（IPGレーザー光源）
• CO₂ レーザー切断の厚みと速度チャート
• バイストロニック レーザー切断チャート

II.ステンレス鋼のレーザー切断パラメータ

• CW-連続波
• SP-スーパーパルス
• GPゲートパルス

注意事項

酸素アシスト切断では、追加の厚さおよびその他の材料パラメータがPRCパラメータに関連する。

最高切断速度では、エッジトリミング品質と切断ガス圧力は、材料の合金組成と切断ガスの純度に依存する。

そうしないと、酸素と窒素の混合物によって刃先が青や茶色に変色してしまう。

厚さ4mm以上の材料を切断する場合、φ1.5mmの穴を切断する場合は、小穴切断用のパラメータを使用する必要があり、酸素圧力は4Bar（60Psi）、または開始切断速度は通常の切断速度の20〜30%である。

小さな穴の切断とは、直径が5mm以下で厚みが3mm以下の穴、または厚みが3mm以上で穴の直径が板の厚み以下の穴を指す。

大きな穴の切断とは、直径が5mm以上で厚みが3mm以下の穴、または厚みが3mm以上で穴の直径が板厚より大きい穴を指す。

レーザー切断速度を上げる方法

レーザー切断速度を向上させる方法には、主に次のような側面がある：

レーザー出力を調整する： レーザー出力の大きさは、切断速度、シーム幅、切断厚さ、切断品質に直接影響する。適切なレーザー出力は切断効率を向上させるが、必要な出力は材料の特性と切断メカニズムによって異なることに注意することが重要である。例えば、炭素鋼を切断する場合、切断ガスの種類を変えることで切断速度を上げることができる。

切削パラメータの最適化 切断速度、出力、ガス切断の合理的な設定は、切断品質と効率に大きな影響を与える。切削計画をシミュレーションすることで、最適な切削経路を決定し、過度な切削や移動経路の繰り返しを回避し、切削速度を向上させることができます。

カッティングヘッド構造の改善： 適切なカッティングガスを選択し、カッティングヘッドの構造を改善することも、カッティングスピードを上げる効果的な方法のひとつである。

材料特性に応じた切削パラメータの調整 異なる金属材料（アルミニウム板、ステンレス鋼、炭素鋼、銅板、合金材料など）や材料の厚さは、レーザー切断の速度に影響を与えます。したがって、材料の特性に応じて切断パラメータを調整する必要があります。

機器の性能向上： 理想的な値に達するようにレーザー発振器の出力を強化することは、直接かつ効果的に切断速度と切断効果を向上させることができます。

ビームモードと焦点距離の調整： ビームのモードを調整し、一定の範囲内でレーザー切断速度の変化を確保することにより、最高の切断効果を達成するために、レーザー出力、切断速度、焦点距離を調整することに注意してください。

オートフォーカスレーザー切断ヘッドを使用： オートフォーカスレーザー切断ヘッドの使用は、機械の焦点合わせ速度を向上させ、手動焦点合わせによる時間の浪費を避け、間接的に切断速度を向上させることができる。

異なるレーザー出力下で切断効率を向上させるために最も重要な切断パラメータ（切断速度、出力など）とは？

異なるレーザー出力の下で、切断効率を向上させるための重要なパラメータには、切断速度、レーザー出力、焦点サイズ、焦点深度が含まれる。まず、レーザー出力は、切断速度と効率に影響を与える重要な要因の一つである。レーザ出力の増加に伴い、より速い切断速度を達成することができ、特に中・低厚板を加工する場合、レーザ出力の増加は、切断効率を大幅に向上させることができる。

さらに、安定した効率的な切断品質を得るためには、正しい焦点位置が極めて重要である。上記のパラメーターに加え、補助ガスの選択と流量も切断効率に大きな影響を与える。

酸素は金属の燃焼に関与することができ、ほとんどの金属の切断に適しているが、不活性ガスと空気は一部の金属の切断に適している。このことは、レーザー切断機のパラメータを選択する際に、レーザー出力と焦点設定を考慮するだけでなく、補助ガスの選択と流量も切断する材料の特性と要件に応じて調整する必要があることを示唆している。

レーザー切断の効率を向上させるための重要なパラメーターには、レーザー出力、切断速度、焦点サイズ、焦点深度、補助ガスの選択と流量などがある。これらのパラメータは、特定の切断作業や材料の特性に応じて最適化・調整する必要がある。

最高の切断結果を得るためにビームパターンと焦点距離を最適化するには？

レーザー切断のプロセスでは、最高の切断効果を得るためにビームパターンと焦点距離を最適化することが重要です。最初に、異なる材料と切断要件に基づいて適切な焦点位置を選択する必要があります。焦点の位置は、切断された材料の断面の細かさ、底部のスラグの状態、材料を切断できるかどうかに影響する。

例えば ファイバーレーザー切断機フォーカスが最適な位置にあるとき、最小のスリットと最高の効率を達成することができます。さらに、レーザービームの焦点を最小にする場合、初期効果を確立するために点撮影が使用され、光スポット効果の大きさに基づいて焦点位置が決定される。この位置が最適な加工焦点となる。

フォーカス位置の調整に加えて、回折多焦点光学素子を使用してビームパターンを最適化することができます。これらのユニークな回折光学部品は、フォーカス軸上でビームを分離し、改善された開先切断効果を示すことができる。さらに、最適化アルゴリズムによって入射光を回折させることで、切断効果を向上させることができるビーム整形器も重要なツールです。

実践的な作業では、切断効果を得るために焦点距離を正しく設定することが重要です。最適な切断焦点距離に調整する、重りを使って材料を平らにする、焦点定規を使って作業台の各エリアの高さが一定かどうかをチェックする、などの解決策がある。さらに、加工点間距離の最適化は、切断品質を向上させる側面もある。例えば、加工点間距離を1μmとすると、加工断面粗さの品質が向上する。

焦点位置を精密に調整し、回折光学部品とビームシェーパーを用いてビームパターンを最適化し、焦点距離と加工点距離の設定に注意を払うことで、レーザー切断時のビームパターンと焦点距離を効果的に最適化し、最高の切断効果を得ることができる。

結論

レーザー切断工程を最適化するためには、レーザー出力、材料の種類、厚さの関係を理解することが極めて重要である。この記事で提供するレーザー切断の厚みと速度のチャートを参照することで、メーカーは適切なレーザー出力を選択し、切断パラメータを調整して、特定の用途に望ましい切断効率と品質を達成することができる。