Калькуляторы
Лазерная резка металла калькулятор - расчет стоимости и скорости онлайн
Современные технологии лазерной резки (2025):
- Волоконные лазеры: КПД до 45%, длина волны 1.06 мкм, идеальны для металлов
- Мощности: Стандарт 12-20кВт, ультравысокие до 40кВт для толстых материалов
- Автоматизация: Автофокус, адаптивное управление, IoT мониторинг
- Экология: Системы фильтрации, рекуперация газов, энергоэффективность
Параметры качества реза:
- Ширина реза (kerf): 0.1-1.0 мм в зависимости от материала и толщины
- Перпендикулярность: ±0.05-0.5 мм по ISO 9013
- Шероховатость: Ra 0.8-12.5 мкм
- ЗТВ (зона термического влияния): 0.05-0.5 мм
Выбор вспомогательного газа:
- Кислород: Для углеродистой стали, ускоряет резку в 2-3 раза, окисленная кромка
- Азот: Для нержавейки/алюминия, чистая кромка без окисления, выше давление (до 25 бар)
- Воздух: Экономичный вариант, компромисс между O2 и N2
- Смеси: Оптимизация процесса, например N2+5%O2 для толстой нержавейки
Фокусировка для разных материалов:
- Углеродистая сталь + O2: Фокус на поверхности или +1-2мм (положительный)
- Нержавеющая сталь + N2: Фокус -30-50% толщины (отрицательный)
- Алюминий + N2: Фокус -50-70% толщины (глубоко отрицательный)
- Латунь/Медь: Требуют специальных режимов из-за высокой отражательной способности
Основные дефекты и их устранение:
- Заусенцы снизу: Снизить скорость, проверить фокус, увеличить давление газа
- Конусность реза: Откорректировать фокус, проверить перпендикулярность головки
- Шероховатая кромка: Оптимизировать частоту импульсов, проверить состояние сопла
- Прижоги: Снизить мощность, увеличить скорость, улучшить охлаждение
Расходные материалы и их ресурс:
- Сопла: 100-500 часов в зависимости от режимов
- Защитные стекла: 500-1000 часов при правильном обслуживании
- Керамика: 1000-2000 часов
- Фокусирующие линзы: 2000-4000 часов
Что такое лазерная резка металла
Лазерная резка — это высокоточный метод раскроя листового металла с помощью сфокусированного лазерного луча. Луч нагревает материал до температуры плавления или испарения в точке фокусировки (диаметр пятна 0.1-0.3 мм), а струя вспомогательного газа удаляет расплавленный металл из зоны реза.
Преимущества технологии:
- Высокая точность — допуски ±0.1-0.2 мм
- Качество кромки — часто не требует дополнительной обработки
- Минимальная зона термического влияния — 0.05-0.5 мм
- Возможность резки сложных контуров — любые формы без смены инструмента
- Автоматизация процесса — работа по программе с ЧПУ
Типы лазеров для резки металла (2025 год):
| Тип лазера | Длина волны | КПД | Применение |
|---|---|---|---|
| Волоконный (Fiber) | 1.06 мкм | 35-45% | Основной тип для металлов, до 40 кВт |
| CO₂ лазер | 10.6 мкм | 8-12% | Устаревает, используется для толстых материалов |
| Диодный (прямой) | 0.9-1.0 мкм | 40-50% | Новая технология, пока до 8 кВт |
Популярные производители станков:
- Премиум сегмент: Trumpf (Германия), Bystronic (Швейцария), Amada (Япония), Mazak (Япония)
- Средний сегмент: HSG (Китай), Bodor (Китай), Eagle (Польша), LVD (Бельгия)
- Источники лазерного излучения: IPG Photonics (США/Россия), nLight (США), Raycus (Китай), BWT (Китай)
- Режущие головки: Precitec (Германия), Raytools (Швейцария/Китай), WSX (Китай)
Как происходит процесс резки:
- Фокусировка луча — лазерный луч диаметром 5-20 мм фокусируется линзой до пятна 0.1-0.3 мм
- Пробивка (врезка) — луч пробивает отверстие в материале за 0.1-5 секунд
- Движение по контуру — режущая головка движется по заданной траектории со скоростью 0.5-50 м/мин
- Удаление расплава — струя газа под давлением 3-25 бар выдувает расплавленный металл
- Контроль процесса — датчики следят за фокусом, мощностью и качеством реза
- Рабочее поле: от 1500×3000 мм до 2000×6000 мм (стандарт)
- Точность позиционирования: ±0.05 мм
- Скорость холостых перемещений: до 170 м/мин
- Система охлаждения: чиллер 5-50 кВт
- Потребление электроэнергии: мощность лазера × 2.5-3
- Стоимость станка: от 8 млн ₽ (3кВт) до 80 млн ₽ (20кВт)
Как работает калькулятор лазерной резки
Калькулятор использует базу данных с реальными скоростями резки для различных комбинаций материал-толщина-мощность-газ, полученными из технических спецификаций современного оборудования и практического опыта. Для промежуточных значений применяется линейная интерполяция.
Выбор мощности лазера для разных задач:
| Мощность | Оптимальные толщины | Типовые применения |
|---|---|---|
| 1-2 кВт | 0.5-8 мм | Мелкосерийное производство, рекламная продукция, тонкий металл |
| 3-4 кВт | 1-15 мм | Универсальные станки для малого и среднего бизнеса |
| 6-8 кВт | 2-25 мм | Серийное производство, металлоконструкции |
| 10-15 кВт | 3-35 мм | Крупносерийное производство, судостроение |
| 20-40 кВт | 5-100 мм | Тяжелое машиностроение, толстые плиты |
Основная формула расчета времени:
Что учитывает калькулятор:
- Скорость резки — зависит от материала, толщины, мощности лазера и газа
- Время врезки (пробивки) — начальная пробивка материала перед резкой
- Расход газа — объем вспомогательного газа для процесса резки
- Потребление электроэнергии — с учетом КПД лазера (~40%) и дополнительного оборудования
- Износ расходников — сопла, защитные стекла, керамика
Пример расчета
Исходные данные:
- Материал: Нержавеющая сталь AISI 304
- Толщина: 5 мм
- Лазер: 6 кВт волоконный
- Газ: Азот (для чистого реза без окисления)
- Периметр одной детали: 1.5 м
- Количество деталей: 10 шт
- Общая длина реза: 15 м
- Количество врезок: 10 (по одной на деталь)
Расчет:
- Скорость резки (из базы данных): 3.0 м/мин
- Время резки: 15 м ÷ 3.0 м/мин = 5 минут
- Время врезок: 10 × 0.8 сек = 8 сек = 0.13 мин
- Общее время: 5 + 0.13 = 5.13 минут
- Расход азота: 400 л/мин × 5.13 мин = 2.05 м³
Стоимость (при включенных экономических параметрах):
- Электроэнергия: 18 кВт × 0.086 ч × 6.5 ₽/кВт·ч = 10 ₽
- Азот: 2.05 м³ × 140 ₽/м³ = 287 ₽
- Расходники: 120 ₽/ч × 0.086 ч = 10 ₽
- Работа оператора: 800 ₽/ч × 0.086 ч = 69 ₽
- Амортизация: 750 ₽/ч × 0.086 ч = 65 ₽
- Себестоимость: 441 ₽
- С наценкой 70%: 749 ₽
Важные особенности и ограничения
Выбор вспомогательного газа:
| Материал | Рекомендуемый газ | Причина |
|---|---|---|
| Углеродистая сталь | Кислород | Экзотермическая реакция ускоряет резку в 2-3 раза |
| Нержавеющая сталь | Азот | Предотвращает окисление, чистая кромка |
| Алюминий | Азот | Кислород пожароопасен с алюминием |
| Титан | Только азот | Титан горит в кислороде |
Максимальные толщины резки:
- Указанные в калькуляторе максимальные толщины — это предельные значения
- На практике качественная резка обычно ограничена 70-80% от максимума
- Для толстых материалов скорость резко падает, что увеличивает себестоимость
- Конкретной модели и состояния оборудования
- Качества материала (ржавчина, окалина, масло)
- Состояния оптики и точности настройки
- Опыта оператора
Региональные особенности цен:
- Электроэнергия: 4-12 ₽/кВт·ч в зависимости от региона и тарифа
- Технические газы: цены могут отличаться в 2-3 раза между регионами
- Оплата труда: от 500 до 2000 ₽/час в зависимости от квалификации и региона
Данный калькулятор предоставляет ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЕ расчеты на основе усредненных данных и предназначен исключительно для предварительной оценки. Автор и владельцы сайта НЕ НЕСУТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ за любые прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования данного калькулятора.
Фактические параметры резки, время выполнения и стоимость работ могут существенно отличаться от расчетных значений. Для получения точных данных обращайтесь к поставщикам оборудования или специализированным предприятиям.
Используя калькулятор, вы соглашаетесь с тем, что все расчеты носят информационный характер и не могут служить основанием для коммерческих предложений или технологических карт без дополнительной проверки на конкретном оборудовании.
Источники данных (актуально на июнь 2025):
- Технические спецификации IPG Photonics YLS-серии (волоконные лазеры 1-40 кВт)
- Руководства по эксплуатации Trumpf TruLaser серии 3000-8000
- Данные производителей: Bystronic, Amada, Mazak Optonics
- ISO 9013:2017 "Thermal cutting - Classification of thermal cuts"
- Практические таблицы резки Messer Cutting Systems
- Рекомендации производителей режущих головок Precitec и Raytools
- Средние рыночные цены на технические газы от "Линде Газ Рус" и "Эйр Продактс"
- Тарифы на электроэнергию: данные ФАС России на I полугодие 2025
