Як товщина металу впливає на точність лазерної різки

Коли мова заходить про лазерну різку, більшість клієнтів автоматично пов’язують товщину металу зі швидкістю обробки. Логіка проста: чим товстіший метал — тим повільніше ріже станок. Але на практиці швидкість далеко не завжди є ключовим параметром. Набагато важливішим показником, який безпосередньо залежить від товщини металу, є точність різу.

У цій статті розберемося, чому товщина металу впливає не лише на час виконання замовлення, а передусім — на геометрію деталі, якість країв і відповідність кресленню. І чому при виборі параметрів лазерної різки металу професійні виробництва насамперед думають про точність, а вже потім — про швидкість.

Чому швидкість — не головний параметр

У технічних описах лазерних станків часто можна побачити вражаючі цифри швидкості різу. Але ці значення актуальні лише для ідеальних умов: тонкого металу, простих контурів, прямолінійних різів. У реальному виробництві ситуація складніша.

Швидкість різу завжди підбирається як компроміс між:

• стабільністю процесу,


• якістю кромки,


• точністю геометрії,


• мінімізацією теплових деформацій.

І саме товщина металу найбільше впливає на цей баланс.

Товщина металу як фактор точності

1. Фокус лазера і глибина різу

Лазерний промінь має фокусну точку — зону максимальної концентрації енергії. Для тонкого металу ця зона охоплює майже всю товщину листа. У результаті різ виходить рівним, з мінімальним відхиленням по вертикалі.

Але коли метал товстішає, фокус перестає бути універсальним:

• верхня частина різу може бути ідеальною,


• нижня — мати розширення, нахил або задирки.

Чим товстіший метал, тим складніше втримати однакову ширину різу по всій товщині. Це безпосередньо впливає на точність посадкових розмірів, особливо в деталях зі шпонками, пазами чи отворами.

2. Конусність різу: невидима проблема

Один з ключових ефектів при різці товстого металу — конусність. Це ситуація, коли верхня частина різу трохи ширша за нижню.

Для декоративних елементів це може бути не критично. Але для зварних конструкцій, механічних вузлів, деталей під болтові з’єднання навіть десяті частки міліметра мають значення.

Чим більша товщина металу тим вищий ризик конусності і тим складніше забезпечити ідеальну перпендикулярність стінок різу.

3. Теплове навантаження і мікродеформації

Лазерна різка металу — це термічний процес. Навіть при використанні азоту як допоміжного газу метал у зоні різу нагрівається.

Для тонких листів тепло швидко відводиться, і деформації мінімальні. Але з ростом товщини:

• тепло накопичується,


• зона термічного впливу розширюється,


• виникають внутрішні напруги.

У результаті:

• деталь може «повести»,


• геометрія великих контурів змінюється,


• з’являються відхилення від креслення після охолодження.

Це одна з причин, чому для товстого металу точність часто важливіша за швидкість — різати швидко, але отримати деформовану деталь немає сенсу.

Чому зменшення швидкості підвищує точність

На перший погляд здається, що повільніший різ — це просто довше. Але насправді зменшення швидкості дозволяє:

• стабілізувати процес плавлення металу;


• уникнути «ривків» променя на поворотах;


• зменшити кількість шлаку на кромках;


• забезпечити рівномірний вихід газу з різу.

Особливо це критично для товстих листів, де кожен різ — це складний фізичний процес, а не просто «прожиг».

Товщина металу і точність дрібних елементів

Окрема тема — дрібні отвори, радіуси та внутрішні контури.

На тонкому металі лазер легко формує отвори малого діаметра з високою точністю. Але зі збільшенням товщини:

• мінімальний допустимий діаметр отвору зростає;


• внутрішні радіуси стають менш чіткими;


• з’являється ризик оплавлення країв.

Тому при проєктуванні деталей для лазерної різки металу завжди враховують співвідношення:
товщина металу → мінімальний розмір елементів.

Ігнорування цього правила — одна з найпоширеніших причин, чому готова деталь не відповідає очікуванням.

Чому однакове креслення дає різний результат

Часто клієнти дивуються, чому та сама деталь:

• з 2 мм сталі виходить ідеальною,


• а з 10 мм — має відхилення.

Причина саме у фізиці процесу. Для різної товщини металу потрібні:

• інші параметри потужності,


• інша швидкість,


• інший тиск газу,


• інше положення фокусу.

Професійні виробництва ніколи не використовують «одні й ті самі налаштування для всього». І саме це відрізняє якісну лазерну різку металу від формального виконання замовлення.

Точність важливіша за швидкість: практичні кейси

Кейс 1: Деталі під зварювання

Якщо кромки мають конусність або нерівності, зварювання потребує додаткової підготовки. Це:

• збільшує час,


• підвищує витрати,


• знижує загальну точність конструкції.

Кейс 2: Механічні вузли

Отвори, які «поплили» на десяті частки міліметра, можуть не збігатися з кріпленням. У результаті — доопрацювання або переробка деталі.

Кейс 3: Серійне виробництво

При товстому металі навіть мінімальні відхилення повторюються у кожній деталі, накопичуючи похибку в масштабі партії.

Що варто памʼятати

Товщина металу впливає на лазерну різку значно глибше, ніж здається на перший погляд. Це не лише питання швидкості виконання замовлення, а насамперед — точності, стабільності та передбачуваності результату.

Саме тому професійна лазерна різка металу:

• починається з аналізу товщини матеріалу,


• передбачає адаптацію параметрів під конкретне завдання,


• орієнтується на якість різу, а не максимальні цифри швидкості.

І якщо деталь має точно відповідати кресленню, товщина металу — це параметр, який не можна ігнорувати ні на етапі проєктування, ні під час різки.