Modern rör laserskärningsmaskiner bearbetar effektivt sex primära metaller: kolstål, rostfritt stål, aluminium, mässing, koppar och titan. Dessa material utgör över 85 % av industriella laserskurna rörs applikationer, där fibersystem visat sig särskilt effektiva tack vare sin våglängdsanpassning och precision.
Rostfritt ståls korrosionsmotstånd gör det idealiskt för marinutrustning, medan aluminiums lättviktsegenskaper driver dess användning inom flyg- och rymdindustrin. Kopparns värmeledningsförmåga stödjer tillverkningen av HVAC-system, vilket visas i branschstudier om effektivitet. Titanrör, som uppskattas för sitt hållfasthets-till-viktförhållande, dominerar produktionen av medicinska implantat.
Fibrerlasrar använder en våglängd på 1 064 nm som icke-reflekterande metaller som kolstål absorberar effektivt. För reflekterande metaller såsom aluminium och koppar minimerar pulserade laserlägen och hjälpmedelsgaser som kväve energiavböjning, vilket säkerställer konsekvent skärkvalitet.
Att skära högreflekterande metaller kräver exakta fokusanpassningar och optimerad tillskottsgas för att förhindra strålrubbar. Operatörer måste balansera minskade skärhastigheter (vanligtvis 20–40 % långsammare än stål) med högre effektnivåer (3–6 kW) för att bibehålla kantintegritet och undvika oxidation, enligt detaljer i Metallbearbetningsrapporten 2024.
För kolfaststål med tjocklek under 8 mm anser de flesta verkstäder att fiberlaserar med 2 till 3 kW fungerar ganska bra vid skärhastigheter på cirka 3 till 5 meter per minut. Rostfritt stål är en annan historia. På grund av allt krom i materialet krävs ungefär 10 till 15 procent högre effekttäthet. För väggtjocklekar mellan 5 mm och 10 mm använder operatörer därför vanligtvis 3 till 4 kW laser för att uppnå god skärkvalitet utan alltför mycket smältrester. Och glöm inte heller kväve som biståndsgas. Genom att köra med tryck mellan 12 och 18 bar minskas oxidationen under skärningen, vilket gör stor skillnad för den slutgiltiga produktkvaliteten hos dessa typer av järnbaserade material.
När man arbetar med aluminiumlegeringar som 6061-T6 är det vanligtvis bäst att använda laser i intervallet 3 till 4 kW samtidigt som skärhastigheten sänks till mellan 1,5 och 3 meter per minut. Detta hjälper till att hålla temperaturen tillräckligt låg så att tunnväggiga rör inte vridna sig på grund av överhettning. Med kopparlegeringar blir det mer komplicerat eftersom de tenderar att reflektera laserljus tillbaka. De flesta operatörer lyckas bäst med pulserade lasersinställningar där duty cycle ligger någonstans mellan 70 och 90 procent. Enligt senaste branschrapporter från The Fabricator för 2024 sker det även några mycket imponerande framsteg. De nämner att anpassning av brännvidden dynamiskt under skärningsoperationer faktiskt kan minska bearbetningstiden med ungefär en fjärdedel när man specifikt hanterar 3 mm tjocka kopparplåtar. Ett ganska betydande förbättring om tillverkare kan implementera dessa tekniker korrekt i sina produktionslinjer.
Ett produktionstest med en 4 kW rörlaserklippmaskin på 304 rostfritt stål visade:
6 mm rör :
12 mm rör :
Resultaten indikerar att laser-effekten måste skalförstoras avsevärt med tjocklek – kräver 33 % mer energi för dubbel materialtjocklek – samtidigt som tätare kontroll av gastryck (20–25 bar) förbättrar utkastning av smält metall.
Dagens laserutrustning för rörsnitt fungerar med alla typer av profiler, inklusive runda, fyrkantiga och rektangulära rör som vanligtvis används i konstruktioner, bilramar och värmeelement/kylsystem i byggnader. Även om runda rör fortfarande utgör cirka hälften av det som skärs världen över, har det senaste tiden uppstått en ökad trend mot vinklade former inom modern arkitektur och transportinfrastruktur. De nyare maskinerna är utrustade med funktioner som automatiska centreringsklovar och justerbara rullar som hjälper till att hålla stabilitet vid svårhanterliga icke-runda sektioner. När det gäller material som vinkeljärn eller C-profiler har tillverkare upptäckt att användning av fyra klovuppsättningar istället för den gamla tvåpunktsmetoden minskar böjningsproblem med ungefär en tredjedel under bearbetningen.
När man hanterar blandade materialpartier, som exempelvis 3 meter långa aluminiumkanaler tillsammans med längre 9 meter långa rostfria stålrör, blir flexibilitet mycket viktig. De senaste modulära laserburningsmaskinerna är utrustade med justerbara spännor och smarta nestingprogram som kan uppnå cirka 89 procent materialutnyttjande även vid arbete med alla möjliga olika storlekar. Dessa maskiner har också några riktigt coola funktioner. Snabbväxlings-rotationsfästen byts ut på mindre än fyra minuter, medan spänntrycket automatiskt anpassas mellan 20 och 200 psi beroende på vad som skärs. Dessutom finns det en fullständig 360-graders rörelse för skärhuvudet, vilket halverar setup-tiden. Verkstäder med dubbla laddningsstationer får sina operationer att köras nästan hela tiden utan avbrott, vilket vanligtvis innebär ungefär 40 procent bättre avkastning på investeringen för anläggningar som regelbundet hanterar över femton olika rörformer varje månad.
Med ett 6 kW fiberlasersystem kan skärningar i kolstål nå djup på cirka 25 mm, medan rostfritt stål klarar ungefär 20 mm tjocklek. När det gäller aluminium- och kopparlegeringar når man dock oftast sin gräns vid ungefär 15 mm eftersom dessa material inte absorberar laserenergi lika effektivt som stål. Skärning av dessa metaller kräver ungefär 30 till kanske upp till 50 procent högre effekttäthet jämfört med vad som behövs för stål. Titan utgör en helt annan utmaning. Även om det är möjligt att skära upp till 12 mm tjockt måste särskilda försiktighetsåtgärder vidtas eftersom titan tenderar att oxidera snabbt under skärningsprocessen. Det innebär att operatörer måste skydda materialet med inerta gaser under hela processen för att uppnå kvalitetsresultat utan oönskade ytreaktioner.
För tunnväggiga aluminiumdelar med en tjocklek mellan 0,5 och 3 millimeter är det absolut kritiskt att uppnå en noggrannhet inom plus/minus 0,1 mm för dessa flyg- och rymdfartsapplikationer. Denna nivå av precision uppnås vanligtvis med pulserad laserteknologi, vilket hjälper till att kontrollera värmen och förhindra deformationer. När vi tittar på tjockare kolstålsmaterial mellan 6 och 25 mm förskjuts fokus något. Kantvinkelns rätvinklighet blir särskilt viktig här och måste hålla sig under en halv grad avvikelse. Och naturligtvis vill ingen ha något slagg kvar på det färdiga produkten heller. Genom att använda högtrycksväte under processen kan kvaliteten på kanten förbättras med cirka 40 procent vid bearbetning av 12 mm stålplåt. En annan sak som är värd att notera är hur mycket längre förborrningstiden behöver vara för 20 mm stål jämfört med endast 5 mm aluminium. Skillnaden är faktiskt ungefär tre gånger längre på grund av de olika termiska masssegenskaperna hos de två materialen.
Adaptiva genomföringsalgoritmer minskar genomföringstiden för kopparlegeringar med 55 %. Hybridmunstycken som använder syre-kväveblandningar ger 25 % jämnare kanter på 15 mm aluminium. Dubbelvåglängdslaser uppnår ytförnader med 0,8 µm Ra på reflekterande metaller – 30 % bättre än enkelmodsystem. Dessa innovationer har minskat efterbehandlingssteg med 18 % i titanbaserade medicinska komponenter.
Enligt en nyligen genomförd branschbenchmark från 2023 sparar fiberlaser faktiskt ungefär 30 procent mer energi jämfört med traditionella CO2-modeller vid bearbetning av ledande metaller som rostfritt stål och aluminium. Dessa laser fungerar bäst på metallplåtar som är cirka 25 mm tjocka eller tunnare. När det gäller icke-ledande material håller dock de flesta professionella fast vid CO2-system eftersom de ofta presterar bättre i sådana situationer. Den nyare generationen av fiberkopplare är utrustade med något som kallas adaptiv våglängdsstyrning. Den här funktionen hjälper till att minska problem orsakade av reflektioner vid skärning av koppar och mässing, vilket kan vara ganska besvärligt med äldre utrustning.
Avancerade system uppnår skärhastigheter på upp till 120 meter per minut med en noggrannhet på ±0,1 mm, vilket möjliggör kontinuerlig produktion av bilavgaser och VVS-kanaler. Automatisk laddning kombinerat med AI-drivet nestingprogramvara minskar materialspill med 18–22 % jämfört med manuella metoder.
| Industri | Kritiska krav | Rekommenderade laserfunktioner |
|---|---|---|
| Bilindustrin | Exakt svetsförberedelse (<0,2 mm tolerans) | 3 kW+ fiberlaser med visionssystem |
| Konstruktion | Bearbetning av tjockväggigt stål (8–25 mm) | 6 kW laser med gassupport för skärning |
| VVS | Komplexa 3D-former i tunnväggiga material | 5-axlig skärhuvud med roterande axel |
För konstruktion av strukturellt stål bör maskiner med kapacitet på 25 mm eller mer och automatisk slaggavlägsning prioriteras. VVS-installatörer drar nytta av kompakta system som kan hantera rör med diameter 60–150 mm och snabbväxlande mandrar.
Rörlaser skärningsmaskiner kan bearbeta material såsom kolstål, rostfritt stål, aluminium, mässing, koppar och titan.
Fiberlasrar använder våglängden 1 064 nm, och reflekterande metaller som aluminium och koppar hanteras med pulserade laserlägen och kväve som hjälpmedelsgaser för att minimera energiavböjning.
Med ett 6 kW fiberlaser-system kan skärningar i kolstål nå en tjocklek på cirka 25 mm.
Fiberlaserskärare spar ofta ungefär 30 % mer energi jämfört med CO2-modeller vid arbete med ledande metaller, och de är utrustade med adaptiv våglängdsstyrning för bättre hantering av reflekterande material som koppar och mässing.
Senaste Nytt
RT Laser är ett nationellt erkänt högteknologiskt företag som specialiserat sig på forskning, utveckling, produktion och försäljning av laserutrustning. Våra huvudprodukter är fiberlaserskärmaskiner, handhållna lasersvetsmaskiner och böjmaskiner.
Nr.6-8, Binhe industriområde, Jiyang distrikt, Jinan stad, Shandong provins, Kina.
Upphovsrätt © 2025 av RAYTU LASER Technology Co., Ltd. Integritetspolicy
EN
