Себестоимость лазерной резки металла

Обновлено: 17.05.2024

В данной статье хочется выяснить окупаемость волоконного станка лазерной резки листового металла. Сразу оговорюсь, что данная статья носит субъективный характер, все данные взяты из открытых источников сети Интернет, раскладку детали на лист производил не профессионал.

Основной сложностью оказалось полное отсутствие объективной информации о стоимости лазерного реза, хотя цены указаны почти на всех сайтах компаний, осуществляющих услуги лазерной резки. Цены на одни и те же толщины порой разнились в несколько раз.

Это связано с большим количеством дополнительных факторов, удорожающих стоимость реза лазерной резки (от количества точек врезки, до сложности контура деталей и цены самого станка лазерной резки).

Для наглядности я хотел узнать стоимость лазерного реза 1 тонны листа, размером 1500х3000 мм углеродистой горячекатаной стали марки «Ст3», толщиной 5 мм.

Цену лазерной резки мне озвучили только после просчета по моему чертежу, предварительно узнав объем, качество необходимое на выходе и есть ли у нас конкурентное предложение.

Сколько стоит 1 тонна металла?

На момент написания статьи средняя цена одной тонны горячекатаной стали марки «Ст3», толщиной 5 мм равна 46 000 рублей с НДС. Можно купить и дешевле, но я не терял время на выбивание скидок у поставщиков металла, так как цель у меня была не в уменьшении издержек производства.

Сколько листов в тонне металла?

Пользуясь калькулятором я выяснил, что лист Ст3, размерами 1500х3000 мм, толщиной 5 мм весит примерно 180 кг, то есть в 1 тонне 5,55 листов.

Сколько стоит метр реза металла лазером?

С самого начала поиска я заметил огромный разбег цен на лазерную резку металла на одни и те же толщины у разных поставщиков услуг. Я понял, что банальным сравнением цен на разных сайтах – не обойтись. Меня самого заинтересовало, почему 1 метр резки углеродистой стали толщиной 5мм в одном месте стоит 18 рублей с НДС, а в другом уже 75 рублей с НДС.

Стоимость лазерной резки нержавеющей стали толщиной 5 мм начинается от 45 рублей с НДС и выше. Стоимость лазерной резки листа алюминия, толщиной 5 мм стартует уже от 70 рублей с НДС, меди и латуни от 90 рублей с НДС. Опять же замечу, что я не высылал на просчет другие металлы и толщины, кроме конструкционной стали, толщиной 5 мм.

Я отправил чертеж в 2 компании, которые оказывают услуги лазерной резки металла в Челябинске. И попросил выставить счет на резку 1 листа конструкционной стали размером 1500х3000 мм, толщиной 5 мм с давальческим (то есть нашим) металлом, приобретаемым вместе с изделиями. На сайте некоторых компаний пишут, что это выгоднее, так как компании осуществляющие резку металла, имеют значительные скидки у поставщиков металлопроката, также не придется тратить деньги на доставку листа до цеха. Проверим.

В первой компании цена лазерной резки металла 1 детали равна 23,09 рубля с НДС, во второй компании стоимость лазерного резка 1 детали получилась 12,34 рубля с НДС, при учете что металл наш (давальческий). И 34,52 рубля с НДС и 24,31 рубль с НДС, соответственно при покупном металле. Цены привел именно за 1 изделие, так как количество изделий на 1 лист разное, видимо разное программное обеспечение и станки лазерной резки (в первой компании уместилось: 908 штук, во второй: 864 штуки на лист размером 1500х3000 мм). Давайте возьмем среднее значение цены лазерной резки одной детали: 17,72 рубля с НДС, с нашим металлом.

Кстати цена 1 листа металла у обеих компаний примерно одинакова и равна 10 200 руб с НДС, напомню что в тонне примерно 5,5 листов а это 56 100 рублей с НДС, в то время как я особо не искав и не торгуясь нашел нужный металл в наличии за 46 100 рублей с НДС без доставки ,с доставкой + 1200 рублей. Сразу видно, что выгоднее купить металл и привезти в цех для лазерной резки самостоятельно, так как в резку металла заложена дополнительная маржа.

Имея длину реза 1 детали (302 мм), давайте высчитаем цену лазерной резки 1 метра стали (среднюю цену 1 детали умножим на коэффициент 3,31; который я получил делением 1000мм на 302 мм): 17,72 рубля х 3,31 = 58,65 рубля с НДС, либо вычислив цену резки 1 погонного мм, умножим результат на 1000, у меня получилось 58,67 рубля.

Раскладка деталей на лист

А вот и чертеж нашей детали (рис.1), а также раскладка на листе металла (рис.2).

Рис. 1: Чертеж нашей детали

Делал я сам вручную, не имея опыта, поэтому вышло 829 деталей на листе (напомню, что у технологов вышло 864 и 908 деталей на такой же лист металла).

Обратите внимание на общее время резки 1 листа на рис.2, она равна примерно 2,5 часам. Общая длина реза 250 метров, 829 точек входа (врезок, «прожигов»).

Рис.2: Карта резки для ЧПУ лазера и статистика резки.

Расчет себестоимости лазерной резки 1 тонны металла

Чтобы рассчитать себестоимость лазерной резки металла, нужно выяснить все затраты, к которым отнесем:

цена станка лазерной резки (для примера возьмем 2 кВт, ценой 9,5 млн. рублей, допустим станок в лизинге на 3 года с первоначальным взносом 30% или 2 850 000 рублей, с ежемесячным платежом 251 000 рублей, или 8366 рублей в сутки)
заработная плата оператору станка (для примера возьмем 1500 руб./смена)
заработная плата технологу (для примера возьмем 1500 руб./ день)
арендная плата за цех и стоимость ЖКХ ( для примера возьмем 200 руб./м2 и площадь цеха 250 м2 + расходы на ЖКХ, итого 55000 руб в месяц, то есть в сутки около 1850 рублей).

Стоимость расходных материалов:

в которую входит электроэнергия (электроэнергия в нашем регионе стоит 6 руб кВт/ч, расход около 26,5 кВт х 24 часа= 3816 рублей)
стоимость газов, используемых при резке (при резке с использованием кислорода в баллонах: 200 руб х 3 баллона в сутки = 600 рублей, возможно, что на предприятии есть кислородная станция тогда будет ещё дешевле, также возможна резка на воздухе)
стоимость расходников для лазерной резки: сопло, керамическая вставка, защитное стекло, линза к лазеру. Расходные материалы на лазерной резке довольно живучи. Комплекта: линза + стекло + сопло + керамический держатель, как правило, хватает надолго, цена около 13000 рублей в месяц, то есть в сутки около 500 руб. Напомню, что расчеты примерные, а не фактические, так как при неопытном операторе или при неправильной раскладке на лист можно вывести из строя керамику или сопло и тд. Мы берем почти идеальные условия.

\Итого себестоимость суток лазерной резки: 18 132 рубля в сутки ( не знаю куда тут приписать первоначальный взнос, который был внесен за станок лазерной резки, давайте просто разделим 2,85 млн. на 3 года, где в сутки получится 2 639 рублей и прибавим к итоговой себестоимости).

ИТОГО: 18132 + 2639 = 20 771 рубля в сутки.

Прибыльность станка лазерной резки

Вернемся к нашим деталям и тонне 5 мм листа.

В одной тонне получается 1 387,5 метров реза, которая порежется (в теории и при высокой работоспособности сотрудников, а также при наличии челночного стола, для удобства загрузки-выгрузки металла и изделий и убыстрения рабочего процесса, примерно на 30%) за 17 часов. Собственник бизнеса получит доход 81 377 рублей менее чем за 1 сутки (лазер можно загружать круглосуточно), прибыль же составит: 81377 – 20771 = 60 606 рублей в сутки. Замечу, что тонна нашего металла порежется за 2/3 суточной смены, то есть прибыль можно смело умножить на 1,25.

Что выгоднее: резать лазером на стороне или приобрести лазерный станок в лизинг? Если Вы тратите более 100 000 рублей в месяц на лазерную резку, то скорее всего выгоднее приобрести станок в лизинг, замечу что приобретая оборудование в лизинг уменьшается налогооблагаемая база по налогу на прибыль, а также повышается безопасность сделки, за счет того что весь риск лежит на поставщике и лизингодателе.

Сравнение лазерной и плазменной резки металла

Применяются на предприятиях металлообрабатывающей, пищевой, автомобильной, судостроительной, строительной и энергетической промышленностях, в составе машин термической резки (МТР) с ЧПУ. Резать можно как листовой металл, так и трубы. В данной статье, хочется затронуть основные плюсы и минусы данных технологий резки металла. Начнем с плазмы.

Плазменная резка

Осуществляется плазменной дугой, с температурой до 30 000 градусов Цельсия. Сама физика данного процесса не позволяет резать металл без скоса (без конуса) даже в самых дорогостоящих источниках плазмы ( Hypertherm , Termal Dynamics и Kjellberg) с применением так называемой «узко-дуговой резки» не удастся достичь конусности менее 2-4˚.

Зато станок плазменной резки с ЧПУ (в простонародье «плазмарез», «плазморезка», «резак», «плазма», «портальная плазменная резка») может резать недостижимые для лазера толщины металлов - до 160 мм для углеродистых («черных») сталей. Фактически плазменная установка позволяет резать любой токопроводящий металл (все виды сталей, чугун, медь, алюминий, латунь и т.д.).

Есть некоторые ограничения по резке отверстий, например, минимальный диаметр отверстия должен быть больше или равен полутора - двум толщинам метала.

Стоит упомянуть об образовании окалины («грат»), на кромках разрезаемого металла, которая легко удаляется.

Машины термической резки , оснащенные источником плазменной резки , дешевле станков лазерной резки металла , себестоимость реза – дешевле, обслуживание дешевле (часто необходимо только электричество, сжатый воздух и «расходники»).

Лазерная резка

Осуществляется лазерным лучом, который в разы тоньше плазменной дуги (0,2-0,3 мм), поэтому качество реза заметно выше, чем при плазменной резке, так как уменьшается термическое воздействие на кромку разрезаемого материала.

Установка лазерной резки отличается высокими скоростями резки, что является более рентабельным решением в сравнении с плазмой. Например, оптоволоконный иттербиевый лазер IPG Photonics мощностью 4 кВт( Lasercut Professiona M2 способен резать углеродистую сталь толщиной 2 мм со скоростью до 12 100 мм в минуту, в то время как источник плазмы Hypertherm HPR 130XD режет данный лист со скоростью не более 1 490 мм в минуту (30 А, кислород/кислород). Резкое падение скорости реза у лазера наблюдается на толщинах более 3-6 мм, а максимальная толщина ограничена 24 мм для углеродистой стали (для оптоволоконного лазера IPG Photonics, мощностью 4 кВт). Кромки реза у листов до 14 мм – остаются ровными и гладкими, без образования окалины.

Минимальный диаметр вырезаемого отверстия равен 0,3 толщины металла, края – ровные и с минимальным скосом (не более 1° при толщинах более 10-12 мм). Это позволяет вырезать отверстия диаметром 4 мм в 12 мм листе. Точность станка лазерной резки металла заметно выше станка плазменной резки и составляет, как правило, +/- 0,05 мм.

Пример реза стали толщиной 12мм. Слева – «узкодуговым» источником плазмы 130Ампер. Справа - лазером мощностью 1КВт. Пример реза стали толщиной 25 мм, оптоволоконным лазером мощностью 4 кВт.

Один из важных моментов, на который стоит обратить внимание при выборе станка лазерной или плазменной резки – стоимость и стойкость расходных материалов. Наиболее часто заменяемая часть на лазере – сопло стоит от 140 до 750 руб. за 1 шт. и служит оно до 1,5 месяцев, в то время как на плазменную резку меняется сопло и электрод (катод), общей стоимостью от 250 до 4500 руб. (в зависимости от модели плазматрона), которых хватает примерно на 0,5-1 смену работы станка плазменной резки.

Резюмируя данную статью, давайте подведем итоги:

Лазерную резку целесообразнее применять, если нужны очень высокие скорости резки, высокое качество обработки металла, высокая точность, хорошая повторяемость при резке сложных изделий, высокое качество резки углов (особенно внутренних), низкая стоимость расходных материалов, но обслуживание установки лазерной резки должно осуществляться только высококвалифицированными специалистами.

В то время как плазменная резка славится большими толщинами разрезаемых металлов, неприхотливостью, большей гибкостью в широком диапазоне толщин и типов материалов, меньшей стоимостью установки. В настоящее время приобретать оборудование в лизинг становится выгоднее, в том числе из-за экономии по НДС.

Сколько стоит лазерная резка

Сколько стоит лазерная резка металла, из чего складывается цена на те или иные виды работ – вопросы, которые интересуют многих заказчиков, так как на сайтах металлообрабатывающих компаний, как правило, указывается либо очень приблизительная стоимость, либо большой диапазон цен.

На то есть причины. Лазерная резка металла – сложный технологичный процесс. На скорость и качество его выполнения влияют разные факторы: тип оборудования, вид металла, толщина заготовки, конфигурация детали и многое другое. Из нашего материала вы узнаете, как рассчитывается цена на лазерную резку и какие станки обеспечивают оптимальное соотношение цены и качества.

Факторы, влияющие на стоимость лазерной резки

Лазерная резка металлов обладает многочисленными достоинствами:

точностью обработки;
высокой скоростью резки;
возможностью работы с любыми материалами;
минимальным количеством отходов.

Недостатком этого вида обработки металлов является высокая стоимость. Это обусловлено ценой оборудования и эксплуатационными расходами. Чаще всего к лазерной резке материалов прибегают в том случае, когда выполнить работу другими способами невозможно.

Этот вид обработки представляет собой сквозной прожиг материала лучом лазера. Для того чтобы понять, сколько стоит лазерная резка металлов и из чего складывается цена, остановимся подробнее на технологии работы, расскажем о ее особенностях.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Во-первых, металл разрезается за счет высокой температуры лазерного луча. Температура резки настолько высока, что специалистам во избежание травмирования следует неукоснительно соблюдать правила безопасности работ.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Во-вторых, чтобы понять, сколько стоит лазерная резка металла, необходимо учитывать, что работа требует высокой точности и безупречности со стороны специалиста.

В-третьих, стоимость увеличивается за счет автоматизации резки. В процессе обработки от мастера требуются минимальные усилия, в то время как основную работу выполняет специальное оборудование. Следовательно, во время резки увеличивается энергопотребление.

В то же время конечная стоимость снижается, поскольку во время обработки образуется минимум отходов.

Говоря о том, сколько стоит лазерная резка и от чего зависит цена, уточним, что на ценообразование влияют следующие факторы:

вид и режимы резки (насколько мощная лазерная установка используется, от каких источников энергии она работает, каким рабочим элементом, образующим поток газа, оснащено оборудование и пр.);
конфигурация заготовки (если предполагается резка по прямым линиям, то стоимость будет ниже, чем при необходимости вырезать сложные узоры);
общая длина разрезов;
количество экземпляров деталей (чем их больше, тем меньше стоит лазерная резка одного элемента);
металл или сплав, из которого изготовлена деталь (поскольку разные материалы режутся с разной скоростью, стоимость работы не может быть одинаковой);
толщина листовой заготовки – она напрямую влияет на затрачиваемое на резку время;
сроки работы – срочные заказы стоят больше;
необходимость выполнения дополнительных работ.

Для того чтобы рассчитать, сколько стоит лазерная резка, необходимо уточнить, требуется ли доработка чертежей и технического задания, предоставленных заказчиком. Это дополнительная работа, которая также увеличивает стоимость заказа.

Примерная цена лазерной резки

Рассчитывать, сколько стоит лазерная резка, лучше в индивидуальном порядке. На сайтах компаний, предлагающих услуги такого вида обработки, чаще указаны приблизительные цены работы, более точный расчет можно получить, связавшись со специалистом.

Это вызвано особенностями каждого заказа, ведь именно от нюансов зависит окончательная цена работы.

Стоимость лазерной резки зависит от следующих факторов:

Лазерная резка толстых листов металла стоит дороже, чем работа с тонколистовым металлом, поскольку увеличивается расход времени и электроэнергии.

Также стоимость зависит от оборудования, используемого для обработки деталей. Оптоволоконные установки эффективнее газовых, так как более длинные волны позволяют выполнять работу точнее, резать тонкие и сильно отражающие излучение металлы.

Поэтому выгоднее заказывать большой тираж, так как в этом случае стоимость резки одной заготовки будет несколько ниже.

Поэтому для снижения расходов лучше обращаться с заказами заблаговременно.

Оптимальный способ лазерной резки металла по соотношению цены и качества

В процессе резки металл нагревается и разрушается лазерным лучом. Международное название этой технологии обработки металлических изделий – Laser Beam Cutting (LBC).

Выделяют три основные разновидности лазерной резки:

Кислород не используется при работе с нержавеющей сталью и алюминием, так как он вызывает окисление металла. Для резки этих металлов используется азот. Режим работы оборудования выбирается в зависимости от толщины и температуры плавления материала заготовок. Достоинствами технологии являются точность, высокая скорость и экономичность резки.

Горение – в основном используется для работы с черными металлами, но также подходит для резки цветных металлов и стали с высоким содержанием легирующих элементов. Кислород увеличивает количество тепловой энергии, что в свою очередь снижает себестоимость. Однако края разреза некоторых металлов горят, поэтому им требуется последующая обработка. Стоит такая лазерная резка достаточно дорого. К этой технологии прибегают при работе с определенными металлами. Так, при резке черных металлов не образуется оксидной пленки либо она легко удаляется. В то же время алюминиевые сплавы и нержавейка под воздействием кислорода сильно окисляются, поэтому при работе с ними также используется азот.
Испарение – технология, подходящая для резки тонкостенных и тонколистовых заготовок. При этом подача лазерного луча осуществляется импульсно, расплавляя и испаряя металл в зоне реза, но не воздействуя на близлежащие области. Отходы из области обработки удаляются воздушным потоком. При этой технологии увеличивается температура нагрева (плавление алюминия происходит при +660 °С, а закипание – при +2 519 °С), а значит, и возрастает потребление электроэнергии. Из-за затратности способа к нему прибегают в тех случаях, когда использование других технологий не даст результата.

Оптимальное соотношение стоимости и результата работ у лазерной резки методом плавления.

Лазерная резка разных видов металла

Чтобы рассчитать, сколько стоит лазерная резка, следует исходить из индивидуальных свойств обрабатываемых металлов. Для сплавов и цветных металлов используется оборудование с минимальной мощностью 1 кВт, для черных металлов – 0,5 кВт.

Стали с высоким содержанием углерода обрабатывают газолазерным способом с использованием кислорода. Повышенная температура в зоне реза увеличивает скорость работы.

Срез, получаемый в результате газолазерной резки, отличается высоким качеством. Если необходима фигурная обработка (острые углы, отверстия в заготовках), то, помимо лазерного луча, используют также инертный газ.

Нержавеющую и оцинкованную стали режут с применением азота, подаваемого в зону разреза под давлением 20 атмосфер. Так как этот материал отличается высокой прочностью, то качественно обработать заготовки можно только при помощи газолазерной резки.

При определении того, сколько стоит лазерная резка цветных металлов, следует иметь в виду, что для работы с ними необходимо более мощное оборудование, к примеру, твердотельного типа.

Латунь, алюминий и сплавы с содержанием алюминия обрабатывают с помощью инертного газа, поступающего в зону реза под давлением 10 атмосфер. Это позволяет получить качественные чистые срезы. Если образуется некоторое количество грата, то он легко удаляется.

Из-за высокой теплопроводности меди лазером режут листы толщиной не более 0,5 см. В противном случае существенно возрастают расходы на обработку.

Лазерное оборудование используется для разрезания труб толщиной до 3 см. Линия реза может быть выполнена под различными углами, что в дальнейшем облегчает процесс монтажа и сварки.

Виды оборудования и качество лазерной резки

Чтобы определить, сколько стоит лазерная резка металлов, необходимо учесть, какое оборудование будет использоваться в процессе. Для классификации применяют несколько параметров. К примеру, в зависимости от рабочей среды (источника лазерного излучения) выделяют три разновидности установок:

Рассчитать, сколько стоит лазерная резка, можно, исходя из обрабатываемого материала.

Для сварки, резки, гравировки металлических, стеклянных, пластиковых изделий подходит оборудование, работающее на углекислом газе. Твердотельные установки используются для резки алюминиевых, медных, серебряных, латунных заготовок. Неметаллические изделия обработать с их помощью нельзя.

Качество лазерной резки зависит от точности реза (отсутствия шероховатостей, прямых стенок), скорости работы.

На результат обработки влияют:

тип и размер заготовок;
настройки лазерного оборудования;
техническое состояние аппаратуры;
качество разработанного макета.

Для получения качественного реза необходимо учитывать перечисленные параметры. В таком случае погрешность составляет до 0,1 мм.

Скорость обработки зависит от мощности используемой аппаратуры, толщины и уровня теплопроводности заготовок. Высокая теплопроводность обуславливает быстрый отвод тепла из зоны реза, значит, необходимо больше электроэнергии для работы. К примеру, лазерным станком мощностью 600 Ватт можно резать титановые детали, а также изделия из черного металла, однако обработать медные и алюминиевые заготовки с его помощью не получится.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Откуда берется цена на лазерную резку металла?

Стоимость лазерной резки металла обычно считается тремя способами, в разных компаниях считается по разному, но в целом есть три способа.

Эти способы отличаются точностью и временем, чем точнее способ подсчёта лазерной резки, тем больше времени он занимает.

Так как считают лазерную резку металла?

Способ №1 ПО ДЛИНЕ ЛАЗЕРНОГО РЕЗА

Есть несколько программ которые подсчитываю длину контура деталей, для этого необходим файл .dxf

Этот файл загружают в программу и она высчитывает общую длину реза, менеджер умножает эту цифру на прайсовую стоимость.

Это самый распространенный способ так как он более прозрачный для клиента, любой человек может подсчитать длину контура и умножить эту цифру на цену из прайс листа компании.

Это самый быстрый способ, но и самый не точный, так как он не считает времени врезки и сложные контуры, а также тип материала.

Способ №2 ПО ВРЕМЕНИ РЕЗКИ

Этот способ более сложный, ведь для его использования требуются специальные программы, также эти программы читают только файл .dxf и не каждый клиент сможет его предоставить. Если клиент хочет заказать лазерную резку металла, и у него нет чертежа только рукописный эскиз, то менеджеру для подсчёта стоимости лазерной резки необходимо обратиться к технологу компании, который должен предварительно отчертить деталь и сохранить её в формате .dxf

После чего файл загружается в специальную программу, в которую вводятся параметры металла, толщина и настройки лазерной резки. Программа обрабатывает все параметры и выдаёт время лазерной резки. После чего менеджер умножает это время на прайсовую стоимость. Так получается цена лазерной резки.

Как понятно из описания это долгий способ требующий времени Менеджера, технологи и иногда оператора лазерного станка т. к. он знает все параметры на которых он режет металл. Но этот способ самый точный, при этом способе очень сложно ошибиться.

Способ №3 ОТ БОЛДЫ

Этот способ применяют компании которые занимаются лазерной резкой металла не профессионально. У них нет не знаний, не желания не вспомогательных программ для расчётов. Расчёт такой резки обычно складывается из стоимости металла.

Например материал стоит 15 000р и работа тоже будет стоить 15 000р. Такие компании обычно занимаются серийным производством изделий и в свободное время решили подзаработать, их обычно не интересует качество реза, сроки, и вернется ли к ним клиент снова

Это самый быстрый расчёт и самый не точный.

Наша компания А1 КОНСТРАКШН в расчёте стоимости использует СПОСОБ №2 . Мы обучаем наших менеджеров самостоятельно подготавливать чертежи и учим пользоваться программами для расчёта времени лазерной резки металла, что уменьшает скорость расчёта и увеличивает точность стоимости лазерной резки металла.

Скорость лазерной резки

Скорость лазерной резки – один из основных параметров, определяющих качество и себестоимость обработки металлических заготовок. Насколько быстро будет осуществляться рез, зависит от мощности установленного оборудования, типа и толщины металла.

Из нашего материала вы узнаете, как выбрать оптимальный режим реза, обеспечивающий высокое качество при максимальной окупаемости металлообработки. Для вашего удобства в статье мы разместили сводные таблицы, которые помогут подобрать мощность лазерной установки в зависимости от толщины металла.

Принцип лазерной резки металла

Лазерная резка – один из самых производительных и высокоточных способов обработки металла посредством термической резки. Этот вид с успехом применяется для обработки не только черных и нержавеющих сталей, но и многих цветных металлов, таких как алюминий, латунь, медь титан и т. д. К особым преимуществам можно отнести способность производить резы высокой точности (±0,1мм) с параметрами шероховатости поверхности Rz20 или Ra0,63. Это позволяет изготавливать детали более сложных форм, а в некоторых случаях может заменить более трудоемкие и более затратные операции механической обработки.

Повышенные расходы энергоресурсов и ограничение резки по толщине металла до 25 мм относятся к их малочисленным недостаткам. Поэтому даже несмотря на затраты на обслуживание лазерных установок, этот способ является наиболее выгодным, экономичным и продуктивным.

При таком способе раскроя исключаются механические воздействия, а относительно небольшие температуры при большой скорости лазерной резки гарантируют минимальную деформацию металлов или полное ее отсутствие. Принцип технологии заключается в том, что пучок лазера, испускаемый специальной установкой, фокусируется на обрабатываемой точке поверхности и несет высокую плотность энергетического заряда. Поверхность металла быстро нагревается, затем плавится, оставляя идеальный рез. Благодаря фактору теплопроводности зона плавления мгновенно устремляется внутрь обрабатываемого материала. Металл плавится и начинает испаряться.

Значительно чаще применяют более экономичный способ – метод плавления. С помощью определенных устройств происходит вдувание некоторых видов газа (кислорода, азота, инертных и т. д.) в зону резки. При воздействии направленной струи газа металл активно сгорает, плавится и испаряется, оставляя ровный рез. Такая резка называется газолазерной.

Для получения качественных результатов и максимальной эффективности использования необходимо грамотно производить настройку лазерной установки. Для этого в первую очередь надо знать его некоторые принципы действия:

Происходит контакт луча с определенной точкой металлической заготовки.
Происходит нагрев до критического уровня плавления в точке взаимодействия.
При плавлении появляется углубление на поверхности, затем происходит процесс кипения металла и его испарение.

При выборе скорости резания лазерного станка для качественной обработки необходимо учитывать особые моменты. Многое зависит не только от мощности самой установки, но и от толщины и марки обрабатываемого материала. К примеру, качественный рез на всех видах стали можно выполнить только при толщине заготовки до 25 мм включительно, а на цветных и легких металлах – только до 5 мм. Другим критерием является такой технический показатель, как теплопроводность металла. Чем ниже этот параметр, тем меньше тепла отведется от зоны резки и, соответственно, потребуется меньше энергетических затрат и меньшее время прогрева.

При мощности установки в 600 Вт можно с большой скоростью резать титановые, стальные и чугунные материалы. А достигнуть высоких скоростей резания медных или алюминиевых листов при таких же значениях мощности будет затруднительно из-за высокой теплопроводности металла, поэтому придется поднимать мощность установки.

Также важно учитывать и марку обрабатываемых сталей и сплавов, учесть требования к параметрам чистоты реза и применяемому газу. Неправильный выбор настроек приведет к снижению качества резки. Важно технически грамотно подойти к правильному выбору скорости и подаче, к фокусировке, частоте излучаемого пучка лазера и его мощности.

Мощность и скорость – одни из самых главных параметров при использовании таких установок. Технологическая гибкость при настройках позволяют применить оптимальные режимы для обработки любых разновидностей стальных материалов при разнообразии толщин и видов заготовок. Станки и модули с числовым программным управлением в комплексе с лазерными установками позволяют сохранить в памяти процессора большое количество программ, написанных для обработки различных деталей.

Параметры, определяющие скорость лазерной резки

Существует три основных фактора, влияющих на производительность такого вида реза:

модель и мощностные характеристики используемой установки;
вид исполнения координатных столов и оснащенность привода;
оснащение современными устройствами с числовым программным управлением.

Скорость резания и раскроя при максимально возможных толщинах листа зависит и от мощности лазерного источника. К примеру, для оптических резонаторов скорость реза по контуру, независимо от геометрической конфигурации движения (прямая линия, круг, шестигранник, овал и т. д.), применительно к обработке черных сталей при толщине материала 1 мм достигает:

9 м/мин при мощности лазерного источника 500 Вт.
12 м/мин при мощности 1 000 Вт.
20 м/мин при мощности 2 000 Вт.

Но следует иметь в виду, что скорость раскроя мелких частей или деталей сложной геометрии будет ниже, чем скорость по контуру. У каждого вида продукции своя индивидуальная модель раскроя, поэтому технологические процессы предусматривают применение понижающего коэффициента под каждый определенный тип детали.

Порой поставщики подобных комплексов лазерной обработки в паспортных характеристиках оборудования целенаправленно завышают значения скорости резания. Поэтому предпочтительно делать тестовый раскрой на аналогичном оборудовании производителя перед приобретением, чтобы иметь реальное представление об операционном времени изготовления одной детали и, соответственно, узнать среднюю скорость лазерной резки. Или после покупки можно снять процесс на видео и отослать поставщику оборудования через Сеть вместе с чертежами детали.

Кроме скоростной характеристики, есть еще один немаловажный параметр – ускорение приводов координатного стола. Чем выше этот показатель, тем больше скорость устройства при изготовлении мелких и сложных деталей.

Резонаторная мощность и принцип исполнения привода координатного стола значительно влияют на увеличение скоростей и ускорений реза. Технологические процессы заводов-изготовителей и применяемое программное обеспечение отражаются не только на величине скорости резания, но и на удобстве при обслуживании операторами, наладчиками и технологами. Это очень важный момент, потому что при хорошо отработанных технологиях и испытанных программах обработки значительно экономится технологическое время и материал при настройке, наладке на пробных операциях для запуска партии деталей.

Подбирая режимы скоростей, необходимо всегда контролировать качество поверхности реза. При увеличении оператором скорости, превышающей отработанное и установленное технологическим процессом значение, понижается качество поверхности реза, а при необоснованном ее занижении падает производительность. В бесконтактные измерительные системы раскроя ARAMIS встроены таблицы выбора скоростей в режиме диалога с оператором, с помощью которых можно подобрать оптимальные параметры скорости для обработки металла, ориентируясь на сложность контура и толщину изготавливаемого изделия.

В некоторых случаях обозначенные в программном обеспечении оптимальные значения скорости резки иногда не совсем устраивают технологов, тогда они могут вручную корректировать их, сравнив качество раскроя по тестовым эталонам. В таких случаях мастерство и профессионализм обслуживающего персонала является важным и незаменимым свойством.

Влияние холостого хода станка на скорость лазерной резки

Подвод устройства к начальной точке резания по программе осуществляется на скорости, значительно большей, чем при резании. Она называется скоростью холостого хода и применяется для сокращения общего технологического времени на обработку детали. Диапазон изменения скоростей холостого перемещения варьируется в пределах от 60 до 200 м/мин. Естественно, такой темп не предназначен для резки. Скорость резания в разы ниже холостого перемещения и зависит от мощности лазерного излучателя.

Большие режимы скорости холостого хода необходимы при длине рабочих столов более 3 м, а также в том случае, когда большую часть движения в процессе изготовления детали необходимо осуществлять в режиме холостого перемещения без обработки, к примеру, при изготовлении отверстий по углам листа металла большого размера.

Зависимость скорости лазерной резки от толщины стали

Определяясь с параметрами лазера для осуществления качественного реза, следует учитывать следующие факторы.

Для низкоуглеродистых марок сталей параметры приблизительно такие:

При толщине металла в 1 мм и мощности лазерной установки в 100 Вт скорость реза должна быть примерно 1,6 м/мин.
При толщине материала в 1,2 мм мощность лазера должна быть более 400 Вт, а скорость реза 4,6 м/мин.
Для обработки металла толщиной 2,2 мм и выше следует применять лазеры мощностью 850 Вт при скорости резания около 1,8 м/мин.

Для обработки изделий из нержавеющих сталей необходимо применять следующие настройки:

При толщине заготовки в 1 мм достаточно мощности лазерной установки в 100 Вт при скорости реза до 1 м/мин.
При толщине материала, равной 1,3 мм, необходимый параметр мощности увеличивается до 400 Вт, а скорость может достигать 4,6 м/мин.
Изделия толщиной 2,5 мм можно обработать с такой же мощностью в 400 Вт, но при этом скорость упадет до 1,3 м/мин.
Металл толщиной 3,2 мм можно обработать лазером такой же мощности, но скорость уменьшится до 1,1 м/мин.

Для технологического процесса резки титановых сплавов устанавливаются следующие параметры:

Обработка материала при толщине, равной 0,6 мм, производится лазерной установкой с мощностью 250 Вт, а значение скорости реза может достигнуть 0,2 м/мин.
Рез на заготовках толщиной 1 мм можно произвести на скорости 1,5 м/мин, но при лазерной мощности от 600 Вт и выше.

Для инструментальных сталей применяются стандартные настройки – лазерная мощностью 400 Вт, а параметр скорости резания около 1,7 м/мин. Учитывая все эти рекомендуемые параметры и стандарты настроек, можно достичь хороших результатов при резке любых металлов и сплавов.

Читайте также: