Naujienos ir įvykiai

Lazerinio vamzdžių pjovimo staklės naudojimo vadovas: kaip naudoti, prižiūrėti ir kokios atsargumo priemonės taikomos...

Lazeriniai vamzdžių pjovimo įrenginiai, pasitelkdami automatizavimą ir lazerinę technologiją, leidžia viena mašina atlikti visus procesus, tokius kaip pjovimas, gręžimas ir griovelių pjovimas, taip pagerinant efektyvumą ir apdorojimo tikslumą. Tai žymiai padidina gamybos efektyvumą, sumažina sąnaudas, pagerina medžiagų panaudojimą, palaiko lanksčią gamybą ir visapusiškai sustiprina įmonės konkurencingumą.

Žemiau pateikiamas naudojimo vadovas, skirtas lazerinės vamzdžių pjovimo mašinos, įskaitant eksploatavimo procedūras, pagrindinius parametrus, techninę priežiūrą, dažniausiai pasitaikančias problemas ir saugos priemones. Jis tinka mokymams, naudojimui vietoje ir klientų naudojimui.

1. Vamzdžių lazerinio pjovimo įrangos sudėtis ir pagrindinis supratimas

Tipinę lazerinio vamzdžių pjovimo mašiną sudaro šios sistemos:

1) Pagrindinė sistema

Lazeris (daugiausia šviesolaidinis lazeris)
Pjovimo galvutė (automatinis fokusavimas)
CNC sistema (pvz., TubePro/FSCUT)
Mašinos rėmas

2) Judesio ir prispaudimo sistema

Priekinis ir galinis griebtuvai (su automatiniu užspaudimu)
Tolesnė parama (apsaugo nuo vamzdelio įdubimo)
X/Y/Z ašis + sukimosi ašis (leidžianti pjauti vamzdį rotaciniu būdu)

3) Pagalbinės sistemos

Aušinimo vandens sistema
Dulkių šalinimo sistema
Oro kompresorius / dujų sistema (deguonis / azotas / oras)
Automatinė šėrimo sistema (neprivaloma)

2. Svarbiausi pasiruošimai prieš pjaustant vamzdžius

1) Tikslus medžiagos patvirtinimas

Prieš pjaustant vamzdžius, reikia patvirtinti:

Medžiaga: anglinis plienas, nerūdijantis plienas, aliuminio lydinys, varis, cinkuotas vamzdis ir kt.
Sienelės storis: Plonasienis vamzdis, standartinis sienelės storis, storasienis vamzdis
Specifikacijos: išorinis skersmuo, vidinis skersmuo, ilgis, ovalumas
Vamzdžio tipas: apvalus vamzdis, kvadratinis vamzdis, stačiakampis vamzdis, elipsinis vamzdis, kanalinis plienas, specialios formos vamzdis
Paviršiaus būklė: ar yra alyvos, rūdžių, dangos ar oksido plėvelės

Skirtingoms medžiagoms taikomi skirtingi lazerio sugerties greičio, lydymosi būsenos ir taškymosi reikalavimai. Pavyzdžiui, nerūdijantis plienas paprastai teikia pirmenybę pjovimo lygumui, anglinis plienas labiau orientuojasi į efektyvumą ir šlako kontrolę, o aliuminis ir varis labiau priklauso nuo galios, pagalbinių dujų ir atspindžių saugumo.

2) Pats vamzdis turi būti pakankamai „taisykliškas“

Daugelis pjovimo problemų kyla ne dėl įrangos, o dėl paties vamzdžio:

Per didelis apvalių vamzdžių ovalumas
Didelė kvadratinių vamzdžių šoninio ilgio paklaida
Vamzdžių lenkimas
Nelygūs vamzdžių galai
Akivaizdūs suvirinimo siūlių išsikišimai
Ant paviršiaus yra sunkių oksido apnašų arba aliejaus dėmių

Tai gali lemti:

Nestabilus prispaudimas
Automatinio krašto aptikimo klaida
Pjovimo poslinkis
Nenormalus perforavimas
Prastas dinaminis balansas sukimosi metu

3) Tvirtinimas ir atrama turi būti patikimi

Pjaunant vamzdžius, vamzdį paprastai reikia stabilizuoti griebtuvu, medžiagos atrama ir tolesne atrama.

Pastaba:

Tvirtinimas neturėtų būti per laisvas, kitaip pjovimo metu atsiras vibracija, ekscentriškumas ir asinchroninis sukimasis.
Veržiklis neturėtų būti per stipriai priveržtas, kitaip plonasieniai vamzdžiai bus pažeisti arba deformuoti. Ilgi vamzdžiai turi būti pakankamai paremti, kad vidurinėje dalyje jie nesulinktų.
Pjaunant iki galo, jei likusi medžiaga yra per trumpa, ji linkusi drebėti ir reikalauja ypatingo dėmesio.

4) Pirmiausia reikia patikrinti brėžinius ir išdėstymą

Daugelis paketinių pakeitimų kyla dėl pradinio programavimo problemų.

Prieš pjaudami vamzdį, patikrinkite šiuos dalykus:

Ar brėžinyje matmenys yra pilni?
Ar atidarymo pozicijos teisingos?
Ar pjūvio kampas teisingas?
Ar sujungimo vietose palikti pagrįsti tarpai?
Ar mazgų angos, suvirinimo angos ir pozicionavimo angos tinkamos vėlesniam surinkimui?

Lazeriu pjaustytų vamzdžių atveju „gebėjimas pjauti“ nereiškia „gebėjimas surinkti“. Reikia iš anksto atsižvelgti į vėlesnius surinkimo tolerancijas.

3. Lazerinio vamzdžių pjovimo staklių naudojimo procedūros (standartiniai žingsniai)

1) Prieš paleidimą atliekama apžiūra

Patikrinkite dujų slėgį (deguonies / azoto / oro)
Patikrinkite aušintuvo vandens temperatūrą (paprastai 20–25 ℃)
Patikrinkite tepimo būseną
Patikrinkite griebtuvo veikimą

Svarbu:

Prieš paleidžiant lazerį, jį reikia įjungti vandeniu.

Įsitikinkite, kad nėra oro nuotėkio ir signalizacijos.

2) Paleidimo seka

Įjunkite pagrindinį maitinimą
Paleisti aušintuvą
Paleiskite oro kompresorių / dujų sistemą
Paleidimo valdymo sistema (CNC)
Įjunkite lazerį

Griežtai draudžiama taikyti neteisingą seką, kitaip lazeris bus pažeistas.

3) Pakrovimas ir padėties nustatymas

Įdėkite vamzdį į įvorę
Automatinis / rankinis užspaudimas
Nustatykite vamzdžio tipą (apvalus/kvadratinis/netaisyklingos formos)
Atlikti lygiavimą (centravimą)

Svarbiausi punktai:

Vamzdžio negalima per daug sulenkti. Ilgiems vamzdžiams turi būti įjungta tolesnė atrama.

4) Programos importavimas ir išdėstymas

Importuoti brėžinius (dažniausiai CAD/Tekla/SolidWorks)
Automatiškai generuoti pjovimo trajektorijas
Nustatykite pjovimo seką (sumažinkite deformaciją)

Rekomendacija:

Pirmenybę teikite mažų skylių pjovimui. → Iš naujo išpjaukite kontūrą.
Venkite nuolatinės šilumos koncentracijos

5) Parametrų nustatymai (pagrindiniai)

Bendrieji parametrai:

Lazerio galia
Pjovimo greitis
Dujų tipas ir slėgis
Fokusavimo pozicija

Parametrų pavyzdžiai (nuoroda):

Medžiaga	Storis	Dujos	Galia	Savybės
Anglinis plienas	3 mm	Deguonis	Vidutinis	Greitas pjovimas
Nerūdijantis plienas	3 mm	Azotas	Aukštas	Be oksidacijos
Aliuminis	2 mm	Azotas	Aukštas	Antirefleksinis

6) Pradėkite pjauti

Bandomasis bandymas trajektorijai patikrinti
Mažos galios bandomasis pjovimas
Oficialus kirpimas

Lazerinio vamzdžių pjovimo staklės pagrindiniai veikimo taškai:

Stebėkite kibirkšties būseną realiuoju laiku
Patikrinkite, ar griebtuvas nėra laisvas
Klausykitės neįprastų garsų

7) Iškrovimas

Atleiskite griebtuvą po pjovimo
Išvalykite likusią medžiagą
Rūšiuoti ir kaupti medžiagą

4. Pagrindiniai lazerinio vamzdžių pjovimo metodai

1) Tinkamas židinio taško pasirinkimas

Židinio taškas tiesiogiai veikia pjūvio plotį, šlako sankaupas, karščio paveiktą zoną ir pjovimo statmenumą.

Paprastai tariant:

Plonasieniai vamzdeliai: pirmenybė teikiama mažesniems židinio taškams ir didesniems greičiams, kad sumažėtų šilumos tiekimas.

Storasieniai vamzdžiai: reikalinga stabilesnė energijos koncentracija, kad būtų užtikrintas prasiskverbimas ir šlako pašalinimas.
Nerūdijantis plienas: Dažnai siekiama lygesnio skerspjūvio ir mažesnės oksidacijos.
Anglinis plienas: Dažniausiai naudojamas pjovimas deguonimi, siekiant padidinti greitį, tačiau reikia kontroliuoti oksidacijos briaunas.

Neteisingas židinio nuotolio reguliavimas dažniausiai pasireiškia šiais simptomais:

Didelė viršutinė anga, maža apatinė anga
Didelis šlako kaupimasis apatinėje angoje
Pajuodęs arba pageltęs pjūvio paviršius
Per ilgas auskarų vėrimo laikas
Pastebimas skerspjūvio nuolydis

Empiriškai židinio taškas nėra fiksuota vertė, bet turėtų būti dinamiškai reguliuojamas atsižvelgiant į vamzdžio skersmenį, sienelės storį, medžiagą ir dujų sąlygas.

2) Pjovimo greitis turi atitikti galią

Per lėtas:

Per didelis šilumos tiekimas, platesnė pjūvio dalis, vamzdžio deformacija, stipri paviršiaus abliacija, padidėjęs šlako kaupimasis apatiniame krašte.

Per greitai:

Nepilnas pjovimas, pjovimas pertraukiamu režimu, briaunų susivėlimas, uodegos likučiai, padidėjęs skylės padėties nuokrypis. Teisingas požiūris yra ne aklai siekti „greitesnio“ proceso, o rasti stabilų langą.

Ypač šiose srityse:

Maži apvalūs vamzdžiai, plonasieniai nerūdijančio plieno vamzdžiai, netaisyklingos formos vamzdžių kampai, sudėtingos formos su skylėmis arba grioveliais. Šiose vietose dėl netinkamo greičio yra didesnė tikimybė pablogėti kokybei.

3) Pagalbinių dujų pasirinkimas yra labai svarbus

Pagalbinės dujos turi įtakos ne tik šlako pašalinimui, bet ir oksidacijai, pjūvio spalvai bei pjovimo greičiui.

- Deguonis

Tinka storoms anglinio plieno plokštėms / vamzdžiams; egzoterminė reakcija, didelis pjovimo efektyvumas, tačiau pjūvis oksiduosis, todėl krašto spalva bus tamsesnė.

Privalumai:

Didelis greitis
Tinka storesniam angliniam plienui
Geras įsiskverbimas

Trūkumai:

Reikšminga oksidacija pjūvio vietoje
Didelė karščio paveikta zona
Vėlesniam suvirinimui ir dažymui gali prireikti oksido sluoksnio apdorojimo

- Azotas

Dažniausiai naudojamas nerūdijančiam plienui, aliuminio lydiniams ir kitoms sritims, kurioms reikalinga aukšta pjovimo kokybė.

Privalumai:

Lygus kirpimas
Mažiau oksidacijos
Gera paviršiaus kokybė
Lengvesnis vėlesnis apdorojimas

Trūkumai:

Aukšti dujų slėgio ir grynumo reikalavimai
Santykinai didesnė kaina
Pjovimo greitis gali sumažėti apdirbant storasienes medžiagas

- Oras

Tinka kai kurioms nebrangioms, mažai reikalaujančioms reikmėms arba ekonomiškam plonų medžiagų apdorojimui.

Privalumai:

Maža kaina
Didelis patogumas

Trūkumai:

Paprastai žemesnė pjovimo kokybė
Reikšminga oksidacija
Netinka aukštos kokybės dalims

4) Gręžimo metodas turėtų būti optimizuotas pagal sienos storį

Pjaunant vamzdžius, gręžimas yra labai svarbus žingsnis. Prastai atliktas gręžimas tiesiogiai veikia vėlesnio pjovimo kokybę.

Įprasti metodai:

Plonasienius vamzdelius reikia greitai pradurti, kad sumažėtų šilumos kaupimasis.
Storasieniai vamzdeliai turėtų būti pradurti etapais, kad būtų išvengta šlako taškymosi.
Sudėtingos formos turėtų vengti pradurti kritinius konstrukcinius kraštus.
Labai šviesą atspindinčioms medžiagoms reikia skirti ypatingą dėmesį atspindžio ir foninio apšvietimo rizikai.

Nestabilus auskarų vėrimas gali lengvai sukelti:

Perkaitimas pradiniame pjovimo taške
Sugriuvimas skylės krašte
Šlako purslai užteršia lęšį
Tarpas pjovimo pradžioje

5) Tinkamas pjovimo kelio planavimas

Trajektorijų planavimas yra labai svarbus, ypač sudėtingoms detalėms su skylėmis, plyšiais, angomis, nuožulnomis ir sujungimais.

Kelio planavimo principai:

Pirmiausia iškirpkite vidinius kontūrus, o tada išorinius.
Pirmiausia išpjaukite mažas skylutes, o tada dideles.
Pirmiausia išpjaukite stabilias vietas, o tada lengvai deformuojamas vietas.
Likusi medžiaga artėjant pabaigai tampa vis nestabilesnė; kelias turėtų būti sudarytas taip, kad išlaikytų likusią medžiagą.
Pirmiausia venkite pjauti atramas silpnose konstrukcijos vietose.

Kvadratinių, stačiakampių ir netaisyklingos formos vamzdžių atveju, planuojant trajektoriją, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas šilumos kaupimuisi kampuose ir lėtėjimui kampuose. Priešingu atveju kampai gali perdegti arba kampai gali būti pernelyg suapvalinti.

6) Sulėtinkite greitį kampuose ir posūkio taškuose

Kampai yra viena problemiškiausių vamzdžių pjovimo vietų.

Taip yra todėl, kad lazerio galvutei pasisukus:

Greičio pokyčiai
Energijos pasiskirstymo pokyčiai
Išlydyto baseino būsenos pokyčiai
Mechaninės sistemos pagreičio / lėtėjimo pokyčiai

Be kampų valdymo, dažniausiai pasitaikančios problemos yra šios:

Perkaitimas kampuose
Per didelis užapvalinimo spindulys
Matmenų nuokrypiai
Kirpimo judesys
Šlako kaupimasis kampuose

Todėl reikia atlikti atitinkamus nustatymus pagal brėžinį:

Sulėtėjimas posūkyje
Perlinkio taško galios kompensacija
Mažas užapvalinimo perėjimas
Optimizuotas įrankio įvedimas/išvedimas

7) Specialus vamzdžių galų liekanų ir uodegos medžiagos tvarkymas

Daug vamzdžių pjovimo nelaimingų atsitikimų įvyksta paskutinėje likusios medžiagos dalyje.

Priežastys yra šios:

Trumpesni vamzdžiai sumažina konstrukcijos standumą.
Prispaudimo centras keičiasi.
Likusi medžiaga yra lengvesnė, todėl sukimosi inercija yra nestabili.
Jis gali susidurti su griebtuvu, atrama arba pjovimo galvute.

Todėl būtina iš anksto planuoti:

Likusios medžiagos ilgis; likusios medžiagos išgavimo būdas; paskutinių keleto pjūvių greitis ir tvirtinimo strategija; ir ar likusiai medžiagai reikalinga speciali programa.

8) Tolesnės atramos aukštis turi būti tinkamai sureguliuotas.

Ilgiems, sunkiems ir didelio skersmens vamzdžiams ypač reikalingos atramos. Neteisingas atramos aukštis gali sukelti:

Vamzdžių įdubimas
Pjovimo nuokrypis
Sukamasis bėgimas
Skylės padėties klaida
Paviršiaus įbrėžimai

Jei atrama per aukšta, ji gali būti nestabili. Jei per žema, vamzdis gali sulenkti. Idealiu atveju vamzdis pjovimo metu turėtų sklandžiai riedėti arba suktis, be didelio pakibimo ar slėgio.

5. Svarbiausi aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti pjaustant skirtingas vamzdžių medžiagas

1) Apvalūs vamzdžiai

Apvalūs vamzdžiai yra labiausiai paplitęs tipas.

Svarbiausi aspektai:

Sukimosi koaksialumas
Centrinis prispaudimo išlyginimas
Apvalumo paklaida
Padėties tikslumas gręžiant skylę

Dažniausios apvalių vamzdžių problemos:

Skylės poslinkis aplink perimetrą
Pjūvio galo neperpendikuliarumas
Nestabilus pjovimas suvirinimo siūlėse
Mažo skersmens vamzdžių deformacija

2) Kvadratiniai / stačiakampiai vamzdžiai

Svarbiausi aspektai:

Šilumos kaupimasis kampuose
Kampų matmenų tikslumas
Prispaudimo paviršiaus lygumas
Pjovimo galvutės kampo kelio pagrįstumas

Kvadratinių vamzdžių kampai dažnai yra labiau linkę perkaisti arba kauptis šlakams nei kraštai, nes šiluma labiau koncentruojasi kampuose, o pjovimo trajektorija yra sudėtingesnė.

3) Plonasieniai vamzdžiai

Plonasienių vamzdžių pjovimo esmė – „mažesnis šilumos tiekimas“.

Pastabos:

Greitas, bet stabilus pjovimo greitis
Jautresnis židinio taškui ir oro slėgiui
Prispaudimo jėga neturėtų būti per didelė
Atrama neturėtų pažeisti vamzdžio sienelės
Mažos skylės ir siauri grioveliai yra linkę deformuotis

4) Storasieniai vamzdžiai

Svarbiausia pjaustant storasienius vamzdžius yra „užtikrinti įsiskverbimą ir šlako pašalinimą“.

Pastaba:

Reikalinga pakankama galia ir dujų slėgis.
Būtinas pakankamas auskarų vėrimo laikas.
Greitis neturėtų būti aklai per didelis.
Objektyvo apsauga yra svarbiausia.
Šlako atbulinio srauto rizika yra didesnė.

5) Labai atspindinčios medžiagos vamzdeliai

Jei tai medžiagos, tokios kaip aliuminis, varis ir daugelis dengtų medžiagų, atkreipkite dėmesį:

Atspindžio rizika
Siauras procesų langas
Dideli reikalavimai objektyvo ir pjovimo galvutės apsaugai
Reikia atidžiau apsvarstyti parametrus.

6. Priežiūra (pagrindiniai punktai)

Kasdienė priežiūra:

Išvalykite pjovimo galvutės lęšį
Patikrinkite, ar antgalis nepažeistas
Išvalykite darbo stalo šiukšles
Patikrinkite oro slėgį ir vandens temperatūrą

Savaitinė priežiūra:

Patikrinkite kreipiamųjų bėgelių tepimą
Patikrinkite griebtuvo prispaudimo tikslumą
Išvalykite dulkių surinktuvą

Mėnesinė priežiūra:

Optinio kelio kalibravimas
Patikrinkite lazerio būseną
Pakeiskite filtrus (dujų / vandens)

Pažeidžiamų dalių sąrašas:

Antgalis
Apsauginis lęšis
Sandarinimo žiedas
Filtro elementas

Rekomenduojama laikyti atsarginių dalių atsargas.

7. Dažniausios vamzdžių lazerinio pjovimo problemos ir sprendimai

1) Neišsamus pjovimas

Priežastys:

Nepakankama galia
Neteisingas fokusavimas
Nepakankamas oro slėgis

Sprendimai:

Padidinti galią / Sumažinti greitį
Perfokusuoti

2) Stiprūs įbrėžimai

Priežastys:

Per didelis greitis
Mažas dujų grynumas
Pažeistas antgalis

Sprendimai:

Koreguoti parametrus
Pakeiskite dujas / antgalį

3) Juodintas pjūvis (nerūdijantis plienas)

Priežastys:

Naudojant deguonį
Nepakankamas azoto slėgis

Sprendimai:

Naudokite aukšto slėgio azotą

4) Vamzdžių vibracija

Priežastys:

Nepakankama parama
Laisvas griebtuvas

Sprendimai:

Įgalinti tolesnę pagalbą
Patikrinkite prispaudimo jėgą

8. Saugos priemonės

Lazerinis vamzdžių pjovimas yra didelės galios, didelės spartos, didelio intensyvumo šviesos ir didelio oro srauto įrenginys; saugumas yra svarbiausia.

1) Turi būti apsauginiai akiniai ir apsauginės durys

Lazerio negalima stebėti tiesiogiai; reikia imtis apsaugos priemonių pagal įrangos reikalavimus.

2) Atkreipkite dėmesį į atspindžių riziką

Ypač pjaunant labai šviesą atspindinčias medžiagas, tokias kaip aliuminis, varis ir žalvaris, atspindėta šviesa gali pažeisti įrangą.

3) Griežta gaisrų prevencija

Pjaunant vamzdžius, gali atsirasti kibirkščių, išsilydžiusio šlako ir karštų taškymų.

Vietoje reikėtų pasiimti šiuos daiktus:

Išvalykite degias medžiagas
Įrengti gaisro gesinimo įrangą
Stebėkite šlako kaupimąsi pjovimo gale
Užkirsti kelią alyvos kaupimuisi

4) Mechaninio suspaudimo pavojus

Griebtuvas, atrama ir padavimo mechanizmas kelia suspaudimo pavojų. Reguliuojant stakles ir keičiant medžiagas, būtina griežtai atjungti maitinimą arba atlikti veiksmus pagal taisykles.

5) Aukšto slėgio dujų sauga

Dujų balionai, vamzdynai ir slėgio mažinimo vožtuvai turi būti reguliariai tikrinami, kad būtų išvengta nuotėkių ir slėgio padidėjimo.

9. Santrauka

Tradiciniame vamzdžių apdirbime keli procesai, tokie kaip pjovimas, perforavimas ir gręžimas, atliekami atskirai, todėl sumažėja efektyvumas, tikslumas nepastovus ir didelė priklausomybė nuo rankų darbo patirties.

Susidūrus su dabartiniais gamybos reikalavimais dėl didelio tikslumo, greito pristatymo ir lanksčios gamybos, tradicinė įranga nebegali palaikyti didelio masto ir standartizuotos įmonių plėtros.

Vamzdžių lazerinio pjovimo staklės integruoja didelio našumo pluošto lazerio technologiją su išmaniosiomis CNC sistemomis, užtikrindamos integruotą automatizuotą apdorojimą nuo pakrovimo, padėties nustatymo, pjovimo iki iškrovimo.

Lazerinis vamzdžių pjovimo aparatas Veikimo procedūra:

Apžiūra → Paleidimas → Užspaudimas → Parametrų reguliavimas → Bandomasis pjovimas → Tiesioginis pjovimas → Išjungimas

Vamzdžių pjovimas lazeriu Svarbiausi naudojimo aspektai: