Naujienos ir įvykiai

Vamzdžių pluošto lazerinio pjovimo būdai | Išsamus vadovas

Vamzdžių pluošto lazerinio pjovimo technologija tapo labai svarbiu metalo apdirbimo pramonės procesu, plačiai naudojama plieno konstrukcijose, treniruokliuose, statybinėse mašinose, automobilių dalyse, baldų gamyboje, žemės ūkio mašinoje, liftuose, medicinos prietaisuose, naftotiekiuose ir architektūrinėje dekoracijoje.

Lyginant su tradiciniu pjovimu, plazminiu pjovimu ir liepsnos pjovimu, vamzdžių lazerinis pjovimas siūlo tokius pranašumus kaip didelis tikslumas, didelis greitis, lankstus apdirbimas, aukštas automatizavimo lygis ir didelis medžiagų panaudojimas.

Tačiau norint iš tikrųjų maksimaliai padidinti našumą vamzdžių lazerinio pjovimo staklėsVien žinoti, kaip valdyti įrangą, toli gražu nepakanka. Taip pat būtina įvaldyti įrangos derinimo, parametrų nustatymo, tvirtinimo metodų, medžiagų savybių, pjovimo sekos, kokybės kontrolės ir priežiūros metodus.

Kitame skyriuje bus išsamiai pristatyti įvairūs praktiniai vamzdžių lazerinio pjovimo metodai iš realaus gamybos pasaulio perspektyvos.

1. Pagrindiniai vamzdžių pluošto lazerinio pjovimo principai

Skaidulinis lazeris generuoja didelės energijos lazerio spindulį, kurį fokusavimo lęšis sufokusuoja į itin mažą tašką.

Galios tankis židinio taške gali siekti:

10⁶~10⁸ W/cm²

Medžiaga akimirksniu patiria šiuos procesus:

Lydymasis
Garinimas
Oksidacija
Lydymas ir pūtimas

Vėliau pagalbinės dujos nupučia išlydytą šlaką nuo pjūvio, taip suformuodamos visą pjūvį.

Visą apdorojimą koordinuoja ir atlieka:

X ašis
Y ašis
Z ašis
Griebtuvo sukimosi ašis
Vamzdinio maitinimo ašis

2. Įvairių medžiagų pjovimo būdai

1) Anglinio plieno vamzdis

Savybės:

Lengva pjaustyti
Stabilus išlydyto vandens telkinys
Mažiausia kaina

Metodai:

Naudojant deguonį, privalumai:

Padidintas pjovimo greitis
Galima pjauti storesnes medžiagas

Pastaba:

Optimalus deguonies grynumas: ≥99.95%

Kitaip:

Šlako kaupimasis
Padidėjęs šerpetojimas
Juodintas pjūvis

Rekomendacija:

Vidutinio ir storo sienoms naudokite deguonį.

Plonoms sienoms: oras arba azotas.

2) Nerūdijančio plieno vamzdis

Savybės:

Didelis atspindėjimas.

Metodai:

Rekomendacija: Naudokite tik aukšto slėgio azotą.

Privalumai:

Nėra oksidacijos
Ryškus kirpimas
Geras suvirinamumas

Venkite:

Pjovimas deguonimi.

Kitaip:

Lengvai sukuria: juodus kraštus, oksido sluoksnį, sudėtingą suvirinimą

3) Aliuminio vamzdis

Savybės:

Didelis atspindėjimas.

Rekomendacija:

Naudokite didelio atspindžio apsauginį lazerį
Laikykite objektyvą švarų
Šiek tiek neigiamas dėmesys
Nepjaukite per greitai.

Kitaip:

Lengva: tirpstantys kraštai, šerpetojantys atplaišos

4) Varinis vamzdis

Charakteristikos: Stipriausias atspindėjimas.

Patarimai:

Privalo:

Naudokite antirefleksinį lazerį
Tinkamai sumažinta galia
Purkštukų koncentriškumo užtikrinimas

Kitaip: Labai lengva sudeginti objektyvą.

5) Cinkuotas vamzdis

Patarimai:

Venkite: Nuolatinio ilgalaikio buvimo.

Kitaip:

Cinko sluoksnio lakumas
Lengva taškytis
Padidėjęs dūmų ir dulkių kiekis
Objektyvo užterštumas

Rekomendacija:

Padidinkite pagalbinių dujų slėgį.

3. Vamzdžių tvirtinimo būdai

Prispaudimas lemia vamzdžių lazerinio pjovimo tikslumą.

Puikus užspaudimas turi atitikti šiuos reikalavimus:

Neslysta
Nėra deformacijos
Didelis koaksialumas

1) Ilgi vamzdžiai

Viršija: 6 metrus

Rekomendacija:

Pridėkite tarpines tolesnes atramas.
Užkirsti kelią vamzdžių įlinkimui.

Kitaip:

Lengvai sukelia apvalumo pokyčius
Sumažėjęs tikslumas

2) Plonasieniai vamzdžiai

Rekomendacija:

Sumažinkite griebtuvo prispaudimo slėgį.

Venkite: Deformacija.

Ypač tinka: 0,8–2 mm sienelės storiui

3) Mažo skersmens vamzdžiai

Pavyzdžiui:

Φ10~30mm

Rekomendacija:

Naudokite specialius žandikaulius.

Priešingu atveju tikėtinas ekscentriškumas.

4) Didelio skersmens vamzdžiai

Rekomendacija:

Tinkamai sumažinkite sukimosi greitį.

Venkite: Išcentrinės vibracijos.

4. Fokusavimo padėties reguliavimo metodai

Fokusas lemia pjovimo kokybę.

Paprastai:

Teigiamas fokusas: fokusas yra plokštės paviršiuje.
Neigiamas dėmesys: dėmesys sutelkiamas į medžiagą.
Teigiamas fokusavimas tinka: Plonasieniams vamzdeliams.
Neigiamas fokusavimas tinka: Storasieniams vamzdeliams.
Patirtis: kuo storesnė siena, tuo labiau neigiamas dėmesys.

5. Purkštukų reguliavimo būdai

Purkštuko centras turi būti:

Griežtai koaksialinis.

Priešingu atveju, jis linkęs į:

Necentrinis pūtimas
Sprogimai
Šlako kaupimasis

Rekomendacija: Kasdien tikrinkite koaksialumą.

Atstumas tarp purkštukų paprastai yra: 0,8–1,2 mm

Per arti: smūgis į plokštę.

Per toli: Oro srauto nukrypimas.

6. Pagalbinių dujų parinkimo metodai

Dujos	Savybės	Paraiškos
Deguonis	Greitas pjovimas	Storasienis anglinis plienas
Azotas	Nėra oksidacijos	Nerūdijantis plienas
Oras	Maža kaina	Bendras apdirbimas
Dujos	Greitas pjovimas	Aliuminis, titanas ir kt.

7. Pjovimo kokybės gerinimo būdai

1) Gręžimo laiko kontrolė

Negręžkite per ilgai, kitaip lengva pridegti.

Rekomendacija: laipsniškas gręžimas.

2) Pjovimo kelią išdėstykite pagrįstai

Principas: Pirmiausia vidinė skylė.

Išorinis kontūras vėliau.

Saugokite, kad dalys nenukristų.

3) Venkite nuolatinės aukštos temperatūros

Ilgalaikiam nepertraukiamam pjovimui rekomenduojama: Apdoroti dalimis.

Sumažinti: terminę deformaciją.

4) Laikykite medžiagas švarias

Dėl alyvos dėmių ir rūdžių rekomenduojama:

Pirmiausia juos gydykite.

Priešingu atveju, tai lengva padaryti:

Įtakoja šviesos absorbciją.

8. Apvalių vamzdžių pjovimo būdai

Apvalūs vamzdžiai yra labiausiai linkę į:

Vibracija.

Rekomendacija: atitinkamai sumažinkite sukimosi greitį.

Didelėms skylėms:

Rekomendacija: daugiasegmentis pjovimas.

Venkite: Deformacijos.

9. Kvadratinių vamzdžių pjovimo būdai

Charakteristikos: Šiluma sutelkta keturiuose kampuose.

Rekomendacija: Tinkamai sumažinkite greitį posūkiuose.

Patobulinti: Tikslumą kampuose.

10. Stačiakampių vamzdžių pluošto lazerinio pjovimo būdai

Stačiakampiai vamzdžiai: ilgosios pusės yra linkusios vibruoti.

Pasiūlymas: pridėti atramą.

Venkite pjovimo poslinkio.

11. Netaisyklingų vamzdžių pjovimo būdai

Įskaitant:

Elipsiniai vamzdeliai
D formos vamzdeliai
H formos vamzdžiai
Kanalinis plienas
I formos sijos
Kampinis plienas

Pasiūlymas:

Iš anksto sukurkite 3D modelį.
Naudokite automatinį kraštų aptikimą.
Užtikrinkite tikslų padėties nustatymą.

12. Šerpečių mažinimo metodai

Įtrūkimus dažniausiai sukelia šie veiksniai:

Nepakankama galia
Per didelis greitis
Fokusavimo klaida
Nepakankamas oro slėgis
Purkštukų susidėvėjimas
Purkštukų nesutapimas

Tobulinimo priemonės:

Sureguliuokite galios ir greičio atitikimą.
Teisinga fokusavimo padėtis.
Padidinkite pagalbinių dujų slėgį.
Pakeiskite susidėvėjusius purkštukus.
Patikrinkite purkštuko koaksialumą.

13. Pjovimo efektyvumo gerinimo metodai

Bendrą gamybos efektyvumą galima pagerinti šiomis priemonėmis:

Optimizuokite išdėstymą, kad pagerintumėte medžiagų panaudojimą.
Naudokite automatines tiekimo ir iškrovimo sistemas.
Paketiniu būdu apdorokite tų pačių specifikacijų vamzdžius, kad sutrumpintumėte pakeitimo laiką.
Sukurkite parametrų biblioteką pagal medžiagos storį, kurią būtų galima pasiekti vienu spustelėjimu.
Reguliariai kalibruokite įrangą, kad sumažintumėte pakartotinio darbo ir prastovų laiką.
Naudokite didelės galios lazerius ir išmaniuosius pjovimo procesus (pvz., skraidantį pjovimą, šuolio pjovimą, išmanųjį švino laidą).

14. Dažnos vamzdžių lazerinio pjovimo problemos ir sprendimai

Vamzdžių pluošto lazerinio pjovimo klausimų ir atsakymų forma:

Problemos	Priežastys	Sprendimai
Stiprūs įbrėžimai	Nepakankama galia, per didelis greitis, žemas oro slėgis	Padidinkite galią, sumažinkite greitį, padidinkite oro slėgį
Neišsamus pjovimas	Fokusavimo klaida, nepakankama galia	Sureguliuokite fokusą, padidinkite galią
Šlako likučiai	Nepakankamas oro slėgis, purkštukų susidėvėjimas	Padidinkite oro slėgį, pakeiskite purkštuką
Geltonas pjūvio paviršius	Nepakankamas azoto grynumas	Padidinkite dujų grynumą
Per plati pjūvio dalis	Fokusavimo neatitikimas, per didelis atstumas tarp purkštukų	Sureguliuokite fokusą ir purkštuko aukštį
Skersmens deformacija	Per didelis greitis, per didelis šilumos tiekimas	Sumažinkite sukimosi greitį, optimizuokite pjovimo kelią
Vamzdžių vibracija	Nepakankamas atramos dydis, nestabilus prispaudimas	Pridėkite tolesnę atramą, sureguliuokite griebtuvo prispaudimo jėgą

15. Įrangos priežiūros metodai

Gera priežiūra gali žymiai pailginti įrangos tarnavimo laiką ir išlaikyti vamzdžių pjovimo kokybę.

Kasdienė priežiūra:

Nuvalykite purkštukus, apsauginius lęšius ir darbo zoną.

Patikrinkite pagalbinių dujų slėgį ir vamzdynų nuotėkius.

Nuvalykite dulkes ir šlaką nuo griebtuvo ir kreipiančiųjų bėgelių.

Savaitinė priežiūra:

Patikrinkite aušinimo sistemą, vandens lygį ir kokybę.

Sutepkite judančias dalis, tokias kaip kreipiančiosios, švino varžtai ir guoliai.

Patikrinkite griebtuvo žandikaulių susidėvėjimą ir padėties tikslumą.

Mėnesinė priežiūra:

Kalibruokite lazerio kelią ir pjovimo galvutės koaksialumą.

Patikrinkite kabelių, dujų vamzdžių ir jutiklių veikimo būseną.

Sukurkite pjovimo proceso parametrų atsargines kopijas ir atnaujinkite bei optimizuokite duomenų bazę.

16. Saugaus darbo metodai

Operatoriai privalo dėvėti reikalavimus atitinkančius lazerinius apsauginius akinius.

Griežtai draudžiama atidaryti apsaugines duris arba patekti į pavojingas zonas, kai įranga veikia.

Kad dūmai nesikauptų, palaikykite įprastą dūmų ištraukimo ir dulkių šalinimo sistemos veikimą.

Reguliariai tikrinkite aušinimo ir elektros sistemas, kad išvengtumėte perkaitimo ir elektros nuotėkių. Apdorodami labai atspindinčias medžiagas, tokias kaip varis ir aliuminis, įsitikinkite, kad lazeris yra apsaugotas nuo didelio atspindžio.

Apdorojant ilgus vamzdžius, užtikrinkite, kad atliekų zonoje nebūtų darbuotojų, kad išvengtumėte sužalojimų dėl didelio greičio sukimosi ar medžiagos kritimo.

17. Santrauka

Aukštos kokybės vamzdžių pluošto lazerinis pjovimas priklauso ne tik nuo didelio našumo įrangos, bet ir nuo išsamaus kelių aspektų optimizavimo, įskaitant įrangos parametrus, tvirtinimo metodus, fokusavimo valdymą, pagalbines dujas, pjovimo kelią, medžiagų savybes ir įprastinę priežiūrą.

Sukūrus standartizuotą proceso parametrų biblioteką, įdiegus standartizuotą priežiūrą ir intelektualų gamybos valdymą, galima efektyviai pasiekti šiuos tikslus:

Pagerinkite pjovimo tikslumą ir pjūvio kokybę.
Sumažinkite šerpetojančius įbrėžimus, šlaką ir terminę deformaciją.
Padidinti apdorojimo efektyvumą ir medžiagų panaudojimą.
Sumažinkite dujų suvartojimą, elektros energijos suvartojimą ir priežiūros išlaidas.
Pailginkite lazerio, pjovimo galvutės ir perdavimo sistemos tarnavimo laiką.
Atitikkite šiuolaikinio vamzdžių apdirbimo reikalavimus dideliems kiekiams, didelio tikslumo ir lanksčioms reikmėms.

Šiuolaikinėse vamzdžių pluošto lazerinio pjovimo gamybos linijose, kuriose įrengtas automatinis padavimas, automatinis iškrovimas, išmanieji griebtuvai ir regėjimo padėties nustatymo sistemos, skaitmeninio procesų valdymo ir MES sistemos derinys gali dar labiau pagerinti gamybos automatizavimo lygį ir pasiekti didelio efektyvumo bei stabilumo išmaniąją gamybą.