ファイバーレーザー切断厚さ: ファイバーレーザーでどれくらいの厚さまで切断できるか?

金属製造におけるレーザー源の選択時に、ファイバーレーザー切断の厚さを理解することが重要です. 切断能力は主にレーザー出力に依存します, 材料の種類とプロセスパラメータ. 極めて薄いシステムは高出力システムで製造されます, ただし、実際には最大厚さは理論上の最大値と比べて頻繁に変動します.

jsragosの公表仕様によると, 現代のファイバーレーザーは炭素鋼を最大で切断可能です。 100 MM at 40 kW, 一方、出力の低いシステムは細い音域を比例して処理します .

このガイドでは、厚さの範囲をパワーレベルごとに分解し、実際の用途で性能に大きく影響するものについて説明します.

レーザー出力が切断厚さに与える影響

レーザー出力 (ワットまたはキロワットで測定) ビームが切断線に沿って溶けて排出できる物質の量に直接影響します.

jsragosの公開データは、出力レベルを跨えた最大厚さの能力を示しています :

500Wファイバーレーザー

• 炭素鋼: まで 6 ミリメートル

• ステンレススチール: まで 3 ミリメートル

• アルミニウム: まで 2 ミリメートル

• 銅: まで 2 ミリメートル

2000Wファイバーレーザー

• 炭素鋼: まで 20 ミリメートル

• ステンレススチール: まで 8 ミリメートル

• アルミニウム: まで 6 ミリメートル

• 銅: まで 4 ミリメートル

6000Wファイバーレーザー

• 炭素鋼: まで 25 ミリメートル

• ステンレススチール: まで 20 ミリメートル

• アルミニウム: まで 15 ミリメートル

• 銅: まで 8 ミリメートル

12000Wファイバーレーザー

• 炭素鋼: まで 40 ミリメートル

• ステンレススチール: まで 30 ミリメートル

• アルミニウム: まで 30 ミリメートル

40000Wファイバーレーザー

• 炭素鋼: まで 100 ミリメートル

• ステンレススチール: まで 80 ミリメートル

• アルミニウム: まで 70 ミリメートル

• 銅: まで 40 ミリメートル

これらの数値は最適化条件下で達成可能な最大厚さを示しています.

実際の生産量と最大厚さの違い

公表されている仕様では一定の最大値が記載されている場合もあります, 実際の現場での性能はしばしば異なります.

例えば, 2000Wのファイバーレーザーを操作しているRedditユーザーが、 18 MM 軟鋼と 6 mm ステンレススチール 制作中 .

別のユーザーは、厚いステンレス鋼できれいな切断が難しいと指摘しました。 3 kWマシン, 特に 10 厚さmm(mm) .

これらの例は重要な点を示しています:

最大厚さ ≠ 最適な生産厚さ.

ほとんどの製造環境において, オペレーターはカット品質を維持するために最大定格以下で走ります, 速度, そして辺の一貫性.

素材の種類が重要です

材料によって反射率の反応も異なります, 熱伝導率, および融解特性.

カーボンスチール

良好な吸収性と酸素補助ガスとの適合性により、しばしば最も厚い切断を達成します .

ステンレス鋼

きれいなエッジを取るために通常は窒素でカットします, しかし、同等の厚さで炭素鋼よりも多くの電力を必要とします .

アルミニウム

反射性と熱伝導性, しかし、ファイバーレーザーはその波長のおかげで良好な性能を発揮します (頃 1.06 ミクロン), これにより金属の吸収が改善されます .

銅 & 黄銅

反射率が非常に高い; 同じワット数の場合、厚さ容量は通常鋼よりも低いです .

最大切削厚さに影響を与える主な要因

パワーレベルを超えて, ファイバーレーザーが切断できる厚さに影響を与える技術的な要因はいくつかあります:

1. ビーム品質 (BPP)

より良いビーム品質により、より正確なフォーカスが可能になります, エネルギー密度と浸透力の向上 .

2. フォーカスポジション & レンズの品質

厚い材料の切断においては、適切な焦点合わせの位置が非常に重要です. 誤ったフォーカスは底辺の品質を低下させる可能性があります .

3. ガス選択支援

• 酸素は炭素鋼の切断速度を向上させます

• 窒素はきれいなステンレスの縁を生み出します

• ガスの純度は切断の整合性に影響を与える

4. 切断速度

遅い速度はより深く浸透させるが、生産性に影響を与える可能性がある .

5. ノズル直径

より小さいノズルは薄いシートのエネルギー集中度を向上させることができます; 大きなノズルは厚い部分を補助します .

パワーによる切断厚さの推定

イスラゴスは簡略化された概念的関係性を概説しています:

T = k × Pⁿ

ここで:

• T = 最大厚さ

• P = レーザー出力

• k と n = 材料特異的定数

このモデルは、出力が上がるにつれて厚さが増大することを示しています—しかし、完全に直線的な形ではありません.

ファイバーレーザーと他のレーザータイプの違い

jsragosはファイバーレーザーをCO₂およびNdレーザーと比較しています:

• ファイバーレーザーは、アルミニウムのような反射性金属を切断する際には、通常CO₂よりも優れた性能を発揮します

• ファイバーレーザーは、同等の出力で一般的にNdシステムよりも大きなステンレス厚みを実現します

なぜなら、ファイバーレーザーはその周辺で動作しているからです 1.06 µm波長, 金属は効率的にエネルギーを吸収します, 貫通深度の改善 .

製造者への実用的な推奨事項

金属製造用のファイバーレーザーを選ぶ場合:

• 500で–1000で → 薄い板金 (≤6 MM 軟鋼)

• 2000で–3000で → 中層製作 (≤20 理想的な条件下でのMM炭素鋼)

• 6000W+ → 重工業の仕事 (≥25 MM鋼)

• 12000W+ → 厚板および構造用途

安定した工業生産のために, 70で運転することを考えてみてください–80% 刃の品質と切削速度の安定性を維持するために定格最大厚さの基準を.

最終要点

ファイバーレーザー切断の厚さは:

• レーザー出力

• 材料の種類

• ビーム品質

• フォーカス精度

• アシストガス選択

• 切断速度

一方、超高出力システムは到達可能です 100 最適化条件下のMM炭素鋼 , 実用的な製造性能は安定性を最優先すべきです, 速度, そして、絶対的な限界を押し広げるのではなく、エッジの品質を重視します.