Толщина металла для лазерной резки: таблица, типы материалов

Лазерная резка работает с большинством металлов, но у каждого материала есть свой предел по толщине — и своя логика поведения под лучом. То, что режется чисто на стали, на алюминии даст рваный край, а медь и вовсе потребует другой мощности. Разберём, какие толщины доступны для основных металлов, от чего зависит качество реза и где проходит граница между лазером и плазмой.

Почему толщина — не единственный параметр

Мощность лазерного станка измеряется в киловаттах: 1, 2, 3, 6, 12 кВт и выше. Чем мощнее станок — тем толще металл он режет и тем быстрее идёт рез на небольших толщинах. Но мощность — не единственный фактор. Теплопроводность материала, его отражающая способность, температура плавления — всё это влияет на результат не меньше, чем киловатты.

Сталь режется лазером лучше всего: она хорошо поглощает излучение волоконного лазера, не отражает луч и даёт чистый рез даже на больших толщинах. Нержавейка чуть капризнее — требует точнее подобранного давления газа, иначе шов темнеет. Алюминий отражает значительную часть излучения и хорошо проводит тепло, поэтому режется хуже стали при той же мощности. Медь и латунь — самые сложные: высокая отражаемость и теплопроводность требуют либо высокой мощности, либо специальных режимов.

Газ тоже важен. Кислород используется при резке углеродистой стали — он ускоряет процесс и позволяет резать большие толщины, но даёт оксидный слой на кромке. Азот даёт чистую светлую кромку без окисления — его применяют для нержавейки, алюминия и там, где важен внешний вид среза или деталь потом красится.

Таблица толщин для лазерной резки

Цифры ориентировочные: реальный максимум зависит от конкретного станка, его состояния, марки материала и требований к качеству кромки. На производстве всегда делают тестовый рез перед запуском партии.

Углеродистая сталь

Самый благодарный материал для лазерной резки. Волоконный лазер хорошо поглощается сталью, рез получается чистым, скорость высокая. На толщинах до 6 мм лазер уверенно конкурирует с плазмой по скорости и выигрывает по точности. На толщинах от 20 мм и выше лазер начинает проигрывать плазме по скорости и экономике — там плазменная резка становится выгоднее.

При резке кислородом кромка приобретает оксидный слой — это нормально для конструкционных деталей, но если деталь потом красится порошком, шов лучше зачистить или резать азотом сразу.

Нержавеющая сталь

Нержавейка режется лазером хорошо, но требует азота в качестве газа — только так получается светлая кромка без потемнения и цветов побежалости. При резке кислородом поверхность кромки окисляется и темнеет, что неприемлемо для видовых изделий.

Ещё один нюанс — перегрев тонкого листа. Нержавейка плохо отводит тепло, и при неправильно подобранном режиме на тонком металле (до 2 мм) появляется деформация. Хороший станок с правильными параметрами этого не допускает.

Алюминий

Алюминий отражает около 90% излучения CO₂-лазера, поэтому старые станки с ним работали плохо. Волоконные лазеры поглощаются алюминием значительно лучше, и сегодня это не проблема. Тем не менее алюминий всё равно режется медленнее стали и требует более высокой мощности для той же толщины.

Для резки алюминия используют только азот — кислород вступает в реакцию с расплавом и даёт пористую, рыхлую кромку. Качество реза на алюминии чуть хуже, чем на стали: кромка может быть чуть шершавее, особенно на толщинах от 8 мм.

Медь и латунь

Самые сложные материалы. Медь отражает лазерное излучение лучше всех металлов и при этом имеет высокую теплопроводность — тепло мгновенно уходит от зоны реза. Резать медь на лазере можно, но нужна высокая мощность и специальные режимы. На тонком листе (до 3–4 мм) результат хороший, дальше качество падает.

Латунь режется чуть лучше меди, но принцип тот же. Для небольших партий или деталей сложной формы лазер оправдан. Для больших объёмов толстой меди — гидроабразивная резка даст лучший результат.

Когда лазер — не лучший выбор

Лазерная резка оптимальна для металла до 20 мм. Дальше скорость падает, рез становится дороже, и для углеродистой стали свыше 25–30 мм плазма или гидроабразив экономически выгоднее.

Второй случай — когда деталь очень маленькая в размере, но из толстого металла. Лазер хорошо держит точность, но при большой толщине угол реза чуть отклоняется от вертикали — это нужно учитывать в допусках чертежа.

Третий — медь и латунь большой толщины. Здесь лучше сразу рассматривать альтернативные методы.

Советы при заказе лазерной резки

Перед отправкой файла уточните у исполнителя максимальную толщину для вашего материала на конкретном станке — это важнее паспортных данных. Если деталь потом красится, скажите об этом: исполнитель подберёт газ так, чтобы кромку не пришлось зачищать. Для меди и латуни — всегда просите тестовый рез перед партией.

Где заказать лазерную резку металла

Компания Orgplex выполняет лазерную резку металла — сталь, нержавейка, алюминий. Максимальный размер заготовки 3000×1500 мм, минимальный заказ от 5 000 ₽. Специалисты подберут режимы под материал и толщину, рассчитают стоимость по чертежу и при необходимости выполнят смежные операции — гибку, сварку, порошковую покраску.

FAQ

Какую максимальную толщину режет лазер?

Зависит от мощности станка и материала. Углеродистая сталь — до 40 мм на мощных станках (12+ кВт). Нержавейка — до 25 мм. Алюминий — до 20 мм. На практике чаще работают в диапазоне до 20 мм: там скорость и качество оптимальны.

Лазер или плазма — что выбрать?

До 12–15 мм лазер точнее и даёт более чистую кромку. Свыше 20 мм плазма быстрее и дешевле. Если важна точность размеров и качество кромки — лазер. Если важна скорость на большой толщине — плазма.

Можно ли резать лазером оцинкованный металл?

Можно, но с оговорками. Пары цинка при нагреве токсичны, поэтому нужна хорошая вытяжка. Покрытие в зоне реза выгорает — это нужно учитывать при проектировании детали.

Почему алюминий режется хуже стали?

Алюминий отражает часть лазерного излучения и хорошо проводит тепло — оно рассеивается от зоны реза быстрее, чем в стали. Поэтому для той же толщины алюминия нужна большая мощность или меньшая скорость.

Влияет ли марка стали на качество реза?

Да. Высокоуглеродистые и легированные стали режутся сложнее, чем конструкционные. Перед резкой нестандартных марок стоит сделать тестовый рез.

Нужно ли зачищать кромку после лазерной резки?

При резке азотом — как правило, нет. При резке кислородом на углеродистой стали образуется оксидный слой: если деталь красится, кромку лучше зачистить. На нержавейке и алюминии при правильных режимах зачистка не нужна.

Какой формат файла нужен для лазерной резки?

DXF — основной формат. Также принимают DWG и в некоторых случаях AI или PDF. Все линии должны быть замкнутыми контурами без дублей и пересечений — иначе станок не распознает контур корректно.