Moderné laserové rezačky rúrok efektívne spracovávajú šesť hlavných kovov: uhlíkovú oceľ, nehrdzavejúcu oceľ, hliník, mosadz, meď a titán. Tieto materiály predstavujú viac ako 85 % priemyselných aplikácií laserového rezania rúrok, pričom vláknové laserové systémy sa ukázali ako obzvlášť účinné vďaka ich prispôsobiteľnej vlnovej dĺžke a presnosti.
Odolnosť nerezovej ocele voči korózii ju robí ideálnou pre námorné komponenty, zatiaľ čo ľahkosť hliníka určuje jeho použitie pri výrobe lietadlových konštrukcií. Tepelná vodivosť medi podporuje výrobu systémov HVAC, ako dokazujú štúdie efektivity v priemysle. Titanové rúrky, ktoré sú ceneneé za ich pevnosť vzhľadom na hmotnosť, dominujú pri výrobe lekárskych implantátov.
Vláknové lasery používajú vlnovú dĺžku 1 064 nm, ktorú neodrazivé kovy, ako je uhlíková oceľ, účinne absorbujú. Pri odrazivých kovoch, ako je hliník a meď, režimy impulzného láséra a pomocné plyny ako dusík minimalizujú odraz energie, čím sa zabezpečuje konzistentná kvalita rezania.
Rezanie kovov s vysokou odrazivosťou vyžaduje presné nastavenie ohniska a optimalizované privádzanie asistenčného plynu, aby sa zabránilo odrazu lúča. Operátori musia vyvážiť znížené rýchlosti rezu (zvyčajne o 20–40 % nižšie ako pri oceli) s vyššími nastaveniami výkonu (3–6 kW), aby zachovali integritu hrán a predišli oxidácii, ako je uvedené v správe Metal Processing Report z roku 2024.
Pre oceľové rúry z uhlíkovej ocele s hrúbkou steny pod 8 mm väčšina dielní zisťuje, že vláknové lasery s výkonom medzi 2 a 3 kW dosahujú pomerne dobrých výsledkov pri rezaní rýchlosťou okolo 3 až 5 metrov za minútu. U nerezovej ocele je to však iné. Kvôli vysokému obsahu chrómu je potrebná o 10 až 15 percent vyššia hustota výkonu. Pre hrúbky stien od 5 mm do 10 mm preto operátori zvyčajne používajú lasery s výkonom 3 až 4 kW, aby dosiahli kvalitné rezy s minimálnym množstvom roztaveného materiálu. Nezabudnite ani na dusík ako asistenčný plyn. Použitie tlaku medzi 12 a 18 barmi pomáha znížiť oxidáciu počas rezu, čo má veľký vplyv na kvalitu konečného produktu pri týchto typoch feromagnetických materiálov.
Pri práci s hliníkovými zliatinami, ako je 6061-T6, je všeobecne najlepšie používať lasery v rozsahu 3 až 4 kW a spomaliť rýchlosť rezu na 1,5 až 3 metre za minútu. To pomáha udržať teplotu dostatočne nízku, aby sa tenkostenné rúrky nekrútili kvôli nadmernému hromadeniu tepla. Pri mediach je situácia komplikovanejšia, pretože majú tendenciu odrážať laserové svetlo späť. Väčšina operátorov dosahuje úspech pri použití pulzných nastavení lasera, pri ktorých duty cycle predstavuje približne 70 až 90 percent. Podľa najnovších odvetvových správ z časopisu The Fabricator za rok 2024 sa zdá, že sa dosahujú aj dosť významné pokroky. Uvádzajú, že dynamické nastavovanie ohniskovej vzdialenosti počas rezacích operácií môže skrátiť čas spracovania približne o štvrtinu pri práci konkrétne s mediarkami hrúbky 3 mm. Pomerne významné zlepšenie, ak výrobcovia tieto techniky dokážu riadne implementovať vo svojich výrobných linkách.
Skúšobná výroba pomocou 4 kW laserovej rezačky rúr na nehrdzavejúcej ocele 304 ukázala:
6 mm rúry :
12 mm rúry :
Výsledky ukazujú, že laserový výkon musí byť výrazne zvýšený v závislosti od hrúbky — pre dvojnásobnú hrúbku materiálu je potrebných o 33 % viac energie — pričom presnejšia kontrola tlaku plynu (20–25 bar) zlepšuje odstránenie roztaveného kovu.
Súčasné zariadenia na laserové rezanie rúr pracujú so všetkými typmi profilov vrátane okrúhlych, štvorcových a obdĺžnikových rúr, ktoré sa bežne používajú pri stavebných konštrukciách, rámov automobilov a vykurovacích/chladiacich systémoch v budovách. Hoci okrúhle rúry stále tvoria približne polovicu celkového množstva rezaného materiálu na svete, v poslednej dobe sa čoraz viac uplatňujú uhlové tvary v projektov prvej modernej architektúry a dopravnej infraštruktúry. Novšie stroje sú vybavené funkciami ako automatické centrovacie chucky a nastaviteľné valce, ktoré pomáhajú udržať stabilitu pri spracovaní týchto náročných neokrúhlych prierezov. Pri spracovaní materiálov ako je rohovník alebo C profily zistili výrobcovia, že použitie štvorbodového upnutia namiesto staršej dvojbodovej metódy zníži problémy s ohýbaním približne o tretinu počas spracovania.
Keď sa pracuje so zmiešanými dávkami materiálov, ako sú tieto trojmetrové hliníkové rúry spolu s dlhšími deväťmetrovými oceľovými konštrukčnými rúrami, flexibilita získava veľký význam. Najnovšie modulárne laserové rezačky sú vybavené nastaviteľnými prípravkami a inteligentným softvérom pre optimálne rozmiestnenie, ktorý dokáže dosiahnuť využitie materiálu až približne 89 percent, aj keď sa pracuje s najrôznejšími veľkosťami. Tieto stroje majú tiež niekoľko veľmi zaujímavých funkcií. Rýchlo vymeniteľné rotačné upínače sa vymenia za menej ako štyri minúty, zatiaľ čo upínací tlak sa automaticky prispôsobuje v rozmedzí od 20 do 200 psi v závislosti od toho, čo sa reže. Navyše je tu plný pohyb rezacieho hlavy o 360 stupňov, čo skracuje čas na nastavenie približne na polovicu. Dielne, ktoré používajú dvojité nakladacie stanice, majú prevádzku väčšinou nepretržitú, čo zvyčajne znamená približne o 40 percent lepší návratnosť investícií pre zariadenia, ktoré pravidelne spracúvajú viac ako pätnásť rôznych tvarov rúr každý mesiac.
S 6kW systémom vláknového lasera môžu rezy ocele dosiahnuť hĺbku približne 25 mm, zatiaľ čo pri nerezovej oceli je to približne 20 mm. V prípade hliníkových a mediakových zliatin sa tieto materiály zvyčajne dostávajú len do hrúbky približne 15 mm, pretože nepohlcujú laserovú energiu tak efektívne ako oceľ. Rezanie týchto kovov vyžaduje približne o 30 až dokonca 50 percent vyššiu hustotu výkonu v porovnaní s tým, čo je potrebné pri práci s oceľou. Titan predstavuje úplne inú výzvu. Hoci je možné ho rezať až do hrúbky 12 mm, musia byť prijaté špeciálne opatrenia, pretože titan má tendenciu rýchlo oxidovať počas procesu rezania. To znamená, že operátori musia materiál chrániť netečnými plynmi počas celého procesu, aby dosiahli kvalitné výsledky bez nežiaducich povrchových reakcií.
Pre tenkostenné hliníkové diely s hrúbkou od 0,5 do 3 milimetrov je kriticky dôležité dosiahnuť presnosť v rozmedzí plus alebo mínus 0,1 mm, najmä pre letecké aplikácie. Táto úroveň presnosti sa zvyčajne dosahuje použitím pulzných laserových technológií, ktoré pomáhajú kontrolovať teplo a predchádzať deformáciám. Keď sa pozrieme na hrubšie materiály z uhlíkovej ocele s hrúbkou medzi 6 a 25 mm, zameranie sa mierne mení. Tu je mimoriadne dôležitá rovnosť hrán, ktorá by mala zostať pod pol stupňom odchýlky. A samozrejme, nikto nechce mať na hotovom produkte žiadny strus. Použitie dusíka pod vysokým tlakom počas spracovania môže zlepšiť kvalitu hrán približne o 40 percent pri práci s oceľovými plechmi hrúbky 12 mm. Ešte jednou hodnou poznámky je, že predvŕtavacia doba pre 20 mm oceľ je oveľa dlhšia v porovnaní s 5 mm hliníkom. Rozdiel je skutočne trikrát väčší kvôli týmto rozdielom v tepelnej hmotnosti medzi oboma materiálmi.
Adaptívne algoritmy pre prebíjanie znižujú čas prebíjania mediakových zliatin o 55 %. Hybridné trysky s použitím zmesi kyslíka a dusíka vytvárajú o 25 % hladšie hrany na hliníku s hrúbkou 15 mm. Dvojvlnové lasery dosahujú povrchovú drsnosť 0,8 µm Ra na reflexných kovoch – o 30 % lepšiu ako jednoduché systémy. Tieto inovácie znížili počet následných úpravných krokov o 18 % pri titanových komponentoch pre medicínske aplikácie.
Podľa nedávneho odvetvového benchmarku z roku 2023 spotrebujú vláknové lasery približne o 30 percent menej energie v porovnaní s tradičnými CO2 modelmi pri práci s vodivými kovmi, ako je nehrdzavejúca oceľ a hliník. Tieto lasery najlepšie pracujú s kovovými plechmi hrúbky okolo 25 mm alebo menšej. Pri nevodivých materiáloch sa väčšina odborníkov stále drží CO2 systémov, pretože v týchto prípadoch poskytujú lepší výkon. Novšia generácia vláknových rezacích strojov je vybavená tzv. adaptívnou kontrolou vlnovej dĺžky. Táto funkcia pomáha znížiť problémy spôsobené odrazmi pri rezaní medi a mosadze, čo môže byť s starším zariadením dosť náročné.
Pokročilé systémy dosahujú rezné rýchlosti až 120 metrov za minútu s presnosťou ±0,1 mm, čo umožňuje nepretržitú výrobu automobilových výfukov a potrubí pre klimatizáciu. Automatické nakladanie kombinované s AI softvérom na rozmiestňovanie materiálu znižuje odpad o 18–22 % oproti ručným metódam.
| Priemysel | Kritické požiadavky | Odporúčané vlastnosti laserov |
|---|---|---|
| Automobilový priemysel | Presné príprava zvárania (< 0,2 mm tolerancia) | vláknový laser 3 kW a viac s vizuálnymi systémami |
| Konštrukcia | Spracovanie hrubostenného ocele (8–25 mm) | laser 6 kW s plynom podporovaným rezaním |
| HVAC | Komplexné 3D tvary z tenkostenných materiálov | rezačka s 5 osami vrátane rotačnej osi |
Pri výrobe konštrukčnej ocele uprednostňujte stroje s rezacou kapacitou 25 mm a vyššou a automatickým odstraňovaním strusky. Zmluvní dodávatelia VZT profitujú z kompaktných systémov schopných spracovať rúry s priemerom 60–150 mm s rýchlo vymeniteľnými mandriles.
Laserové rezacie stroje pre rúry môžu spracovávať materiály ako uhlíková oceľ, nerezová oceľ, hliník, mosadz, meď a titán.
Vláknové lasery používajú vlnovú dĺžku 1 064 nm a reflexné kovy, ako je hliník a meď, sa riadia pomocou pulzných laserových režimov a dusíkových asistenčných plynov na minimalizáciu odrazu energie.
S 6 kW systémom vláknového lasera možno dosiahnuť hĺbku rezu uhlíkovej ocele približne 25 mm.
Vláknové laserové rezačky často ušetria približne 30 % viac energie v porovnaní s modelmi CO2 pri práci s vodivými kovmi a sú vybavené adaptívnym riadením vlnovej dĺžky pre lepšiu manipuláciu s odraznými materiálmi, ako je meď a mosadz.
Horúce správy
RT Laser je celoštátne uznávaný high-tech podnik špecializujúci sa na výskum, vývoj, výrobu a predaj laserových zariadení. Medzi naše hlavné produkty patria vláknové laserové rezacie stroje, ručné laserové zváracie stroje a ohýbacie stroje.
Číslo 6-8, průmyslová zóna Binhe, okres Jiyang, město Jinan, provincie Šandong, Čína.
Všetky práva vyhradené © 2025 spoločnosti RAYTU LASER Technology Co.,Ltd. Zásady ochrany súkromia
EN
