Лазерная резка углеродистой стали

Управление качеством кромки: Кислород (O2) vs Азот (N2)

При работе с углеродистыми сталями (Ст3, Сталь 20, 09Г2С) наши технологи подбирают режим исходя из требований к последующей обработке. Мы используем автоматизированные газовые консоли для точного контроля давления вспомогательного газа.

• Резка в среде кислорода (O2): Основной метод для толстолистовой конструкционной стали. Экзотермическая реакция окисления добавляет энергии в зону реза, позволяя эффективно расплавлять металл толщиной до 30–40 мм. На кромке образуется тонкий слой окалины, который защищает металл от коррозии при временном хранении.
• Резка в среде азота (N2): Применяется для тонколистового металла ($<3$ мм), если требуется «чистый рез» без окисления. Это исключает этап зачистки кромки перед порошковой окраской или высокоточной сваркой.

Стоимость лазерной резки черной стали формируется исходя из толщины листа, сложности геометрии и объема партии. При работе с заготовками свыше 20 мм применяется более мощный волоконный лазер и дополнительная регулировка подачи кислорода, что отражается на итоговой стоимости.

Стоимость лазерной резки углеродистой стали рассчитывается на основе длины контура и количества «врезок» (точек входа луча). Благодаря использованию источника мощностью 12 кВт, мы обеспечиваем высокую скорость прошивки даже на толщинах свыше 20 мм, что снижает общую себестоимость часа работы оборудования.

Основные переменные при расчете:

• Тип газа: резка в среде O2 (кислород) дешевле по расходным материалам, но требует учета затрат на снятие окалины. Резка N2 (азот) под давлением дороже, но исключает вторичную обработку.
• Сложность контура: наличие мелких отверстий (диаметром меньше толщины листа) требует импульсных режимов, что влияет на время цикла.
• Коэффициент использования материала (KIM): наши инженеры оптимизируют нестинг (nesting) в специализированном ПО (CypCut/SigmaNEST), что позволяет экономить до 15% материала заказчика.

Инженерный факт: для серийных заказов на станке LF6015GA мы применяем технологию «FlyCut» (резка на лету), которая сокращает время обработки перфорированных листов на 30–40%.

Лазерная резка углеродистой стали представляет собой процесс локального нагрева и плавления материала под действием высокоминой монохроматической энергии, управляемой системой ЧПУ. При правильной настройке параметров лазера и подачи вспомогательного газа зона термического влияния (ЗТВ) минимальна, что позволяет получать кромки с низким уровнем грата и практически без пластической деформации детали. контроль параметров — мощность лазера, скорость реза, фокусное положение и давление/состав вспомогательного газа — определяет конечное качество реза и экономичность операции.

Применение кислорода как вспомогательного газа повышает скорость резки для углеродистой стали за счёт окислительного горения, что особенно эффективно для толщин от 1 до 25 мм; одновременно это даёт характерную окалинообразную кромку, которую при необходимости легко удаляют на последующих операциях. использование волоконного лазера с ЧПУ обеспечивает стабильную плотность мощности и высокую повторяемость геометрии, что критично для серийных заказов и сложных контуров. При резке тонких листов (<1 мм) актуальна проблема перегрева и коробления, которой удаётся избежать за счёт снижения мощности и увеличения скорости — это ключевой приём для сохранения геометрии при минимальной ЗТВ.

·  высокая скорость обработки при оптимальных настройках и использовании кислорода;
·  точность позиционирования благодаря ЧПУ и повторяемость размеров до 0,05 мм;
·  широкий диапазон толщин в одном парке оборудования (от тонких листов до конструкционных плит);
·  узкая кромочная борозда (малый kerf) и снижение потерь материала при раскрое;
·  минимальная зона термического влияния и снижение риска термических деформаций;
·  отсутствие контакта инструмента с деталью — нет износа режущих элементов;
·  совместимость с CAD/CAM и прямой импорт DXF/STEP чертежей для автоматизации;
·  сниженная потребность в последующей механической обработке при требовании чистой кромки.

Эти преимущества делают технологию предпочтительной для производства сложных деталей, где критичны точность, чистота кромки и экономичность материала. При проектировании реза инженерная подготовка чертежа и выбор стратегии раскроя (nesting) дополнительно повышают эффективность использования листа.

Рабочий диапазон типичных волоконных лазеров для углеродистой стали покрывает толщины от 0,5 до 25 мм при стандартной конфигурации; для обработки свыше 20–25 мм требуется увеличение мощности лазера и оптимизация подачи кислорода, а в отдельных случаях — использование специальных источников и технологии многошага-вой резки. Выбор режимов зависит от требуемой скорости, качества кромки и допустимого уровня окалинов, поэтому при указании толщины в заказе важно оговорить конечные допуски и требования к обработке кромки.

Перечень часто обрабатываемых марок углеродистой и конструкционной стали:
·  ст3 (общеконструкционная углеродистая сталь);
·  09г2с (низколегированная конструкционная сталь);
·  20 (конструкционная сталь с умеренным содержанием углерода);
·  35, 45 (марки с повышенной прочностью, требуют корректировки режимов);
·  инструментальные и высокоуглеродистые марки обрабатываются с оговорками и могут потребовать предварительного анализа.

При выборе режима для конкретной марки важно учитывать содержание углерода и примесей: повышенное содержание углерода увеличивает склонность к образованию нагара и повышает требования к охлаждению, что влияет на скорость и качество реза. Инженерная оценка заготовки и тестовый прогон на партии из нескольких образцов позволяют оптимизировать режимы и предсказать итоговую стоимость и сроки выполнения заказа.

Лазерная резка углеродистой стали востребована в отраслях, где требуется высокая точность, повторяемость размеров и чистота обработки кромки. Благодаря стабильности процесса и возможности работать с широким диапазоном толщин технология используется для изготовления деталей любой сложности — от мелких монтажных пластин и кронштейнов до крупногабаритных элементов конструкций. Листовая сталь после лазерной обработки не требует дополнительного фрезерования или правки, что делает процесс оптимальным для серийного и мелкосерийного производства.

Благодаря высокой мощности 12 кВт и рабочему столу 6000 мм, мы закрываем потребности следующих секторов:

• Производство спецтехники: Раскрой рам, стрел, элементов ковшей из износостойких сталей.
• Строительство металлоконструкций: Изготовление фасонных листов, закладных деталей (МН), опорных плит, косынок и фланцев.
• Промышленное оборудование: Детали станков, защитные кожухи, корпуса электротехнических шкафов с точностью гиба после резки.
• Элементы благоустройства: Лазерная перфорация фасадов, малые архитектурные формы (МАФ), декоративные ограждения из черной стали под покраску.

Все заготовки проходят контроль геометрии и визуальный осмотр кромки, что гарантирует соответствие допускам и отсутствие дефектов. Использование современных CAD/CAM систем позволяет быстро адаптировать чертежи заказчика под серийное производство или прототипирование.

Процесс заказа лазерной резки углеродистой стали максимально прост и адаптирован под производственные задачи любого уровня сложности. Для расчета стоимости и сроков достаточно предоставить чертежи в формате DXF или DWG, указав толщину и марку стали. После этого инженер-технолог проверит корректность файла и подготовит коммерческое предложение с оптимальными параметрами реза и сроком выполнения. Весь процесс, включая согласование и отгрузку, выполняется в четкой последовательности:

1) Заявка — отправьте запрос с чертежом и кратким описанием задачи;
2) Расчет — получите точную смету и сроки выполнения в течение 15–30 минут;
3) Производство — выполнение резки на оборудовании ЧПУ с контролем качества;
4) Доставка — отгрузка готовых деталей по указанному адресу или самовывоз.

Чтобы получить бесплатный расчет и техническую консультацию, достаточно оставить заявку через форму обратной связи или отправить чертеж по электронной почте. Специалисты оперативно подберут оптимальные режимы резки под требуемую толщину и марку стали, рассчитают цену за метр погонный и согласуют сроки выполнения. Возможна работа как с серийными заказами, так и с единичными деталями. Развернутая форма позволяет прикрепить файлы чертежей, указать контактные данные и получить ответ в течение одного рабочего часа.