Naujienos ir įvykiai

Kas yra pluošto lazerinio pjovimo staklės?

Kas yra pluošto lazerinis pjovimo įrenginys? Pluošto lazerinis pjovimo įrenginys yra lazerinio pjovimo įrenginys, kuriame kaip šviesos šaltinis naudojamas pluošto lazerio generatorius. Pluošto lazerinio pjovimo įrenginys yra įranga, kurioje pjovimui naudojami pluošto lazerių skleidžiami didelės energijos lazerio spinduliai.

Jis plačiai naudojamas metalo apdirbimo, aviacijos ir kosmoso, elektronikos gamybos ir kitose srityse. Rinka jį mėgsta dėl didelio efektyvumo, tikslumo ir lanksčių apdorojimo galimybių, todėl tai yra vienas iš svarbių įrankių šiuolaikinėje pramoninėje gamyboje.

1. Supažindinkite su pluošto lazerinio pjovimo mašina

The CNC pluošto lazerinio pjovimo staklės Gali atlikti tiek plokščią, tiek įstrižą pjovimą, su tvarkingais ir lygiais kraštais, tinka didelio tikslumo metalinių plokščių ir kitų medžiagų pjovimui. Be to, mechaninė rankena gali atlikti trimatį pjovimą vietoj originalaus importuoto penkių ašių lazerio.

Palyginti su įprastomis anglies dioksido lazerinio pjovimo staklėmis, jis taupo daugiau vietos ir sunaudoja mažiau dujų, pasižymi dideliu fotoelektrinio konversijos greičiu, yra naujas energiją taupantis ir ekologiškas produktas, taip pat vienas iš pirmaujančių pasaulyje technologinių produktų.

Pluošto lazeris yra naujai tarptautiniu mastu sukurtas pluošto lazerio tipas, skleidžiantis didelės energijos tankio lazerio spindulį, kuris sutelkiamas ant ruošinio paviršiaus, todėl itin smulkaus židinio taško apšviestas ruošinio plotas akimirksniu išsilydo ir išgaruoja.

Automatinis pjovimas pasiekiamas CNC mechanine sistema keičiant taško padėtį. Palyginti su didelių gabaritų dujų lazeriais ir kietojo kūno lazeriais, dujų lazeriai turi akivaizdžių pranašumų ir pamažu tapo svarbiais kandidatais tokiose srityse kaip didelio tikslumo lazerinis apdorojimas, LiDAR sistemos, kosmoso technologijos ir lazerinė medicina.

1) Pluošto lazerinio pjovimo staklių veikimo principas

Didelės energijos lazerio spindulys, generuojamas skaidulinio lazerio perdavimo būdu, yra sufokusuotas į medžiagos paviršių, kad ji per labai trumpą laiką būtų įkaitinta iki lydymosi arba garavimo temperatūros, o išsilydžiusi arba išgaravusi medžiaga būtų išpūsta pagalbinėmis dujomis (pvz., deguonimi, azotu arba oru), taip pasiekiant pjovimą.

2) Pagrindiniai komponentai

Skaidulinis lazeris:

Pagrindinis komponentas, užtikrinantis didelio energijos tankio lazerio spindulį.

Pjovimo galvutė:

Įskaitant fokusavimo lęšį, antgalį ir jutiklį, atsakingus už lazerio spindulio fokusavimą į medžiagos paviršių.

Perdavimo sistema:

Įskaitant servo variklį, kreipiamąją bėgelę ir krumpliastiebį, užtikrinantį tikslų pjovimo galvutės judėjimą.

Valdymo sistema:

CNC sistema naudojama tokiems parametrams kaip pjovimo kelias, greitis ir galia valdyti.

Pagalbinė dujų sistema:

Tiekia deguonį, azotą arba orą pjovimo procesui palengvinti.

Aušinimo sistema:

Naudojamas lazeriui ir pjovimo galvutei aušinti, siekiant užtikrinti stabilų įrangos veikimą.

Mašinos korpusas:

Suteikia stabilią apdorojimo platformą, paprastai pagamintą iš didelio stiprumo medžiagų, siekiant užtikrinti apdorojimo tikslumą.

2. Pagrindinės pluošto lazerinio pjovimo staklių savybės

Kokios yra pluošto lazerinio pjovimo staklių savybės? Galime analizuoti taip:

Skaidulinis lazeris pasižymi dideliu elektrooptinio konversijos efektyvumu, viršijančiu 30%. Mažos galios skaiduliniams lazeriams nereikia aušintuvo ir jie aušinami oru, todėl galima žymiai sutaupyti energijos suvartojimo eksploatacijos metu, sumažinti eksploatavimo išlaidas ir pasiekti didžiausią gamybos efektyvumą.

Lazeriui veikimo metu reikia tik elektros energijos ir jis negamina papildomų dujų, todėl eksploatavimo ir priežiūros išlaidos yra mažiausios.

Pluošto lazeris yra puslaidininkių modulinis ir perteklinis, be optinių lęšių rezonansinėje ertmėje, nereikalauja paleidimo laiko, be to, turi privalumus, kad nereikia reguliuoti, prižiūrėti ir yra didelis stabilumas, sumažina priedų išlaidas ir priežiūros laiką, o tai nepalyginama su tradiciniais lazeriais.

Šviesolaidinio lazerio išėjimo bangos ilgis yra 1,064 mikrometro, tai yra 1/10 CO2 bangos ilgio. Išėjimo spindulio kokybė gera, galios tankis didelis, o tai labai palanku metalinių medžiagų absorbcijai. Jis pasižymi puikiomis pjovimo ir suvirinimo galimybėmis, taip sumažinant apdorojimo sąnaudas.

Visa mašina perduoda signalą per optinį pluoštą, nereikalaujant sudėtingų šviesos valdymo sistemų, tokių kaip atšvaitai. Optinis kelias yra paprastas, konstrukcija stabili, o išorinis optinis kelias nereikalauja priežiūros.

Pjovimo galvutėje yra apsauginiai lęšiai, kurie sumažina vertingų eksploatacinių medžiagų, tokių kaip fokusavimo lęšiai, sunaudojimą.

Šviesa eksportuojama per optinius pluoštus, todėl mechaninių sistemų projektavimas yra labai paprastas ir lengvai integruojamas su robotais ar daugiamačiais darbastaliais.

Pridėjus prie lazerio užraktą, jį galima naudoti su keliomis mašinomis. Dėl šviesolaidinio skaidymo jį galima padalyti į kelis kanalus, kad jie veiktų vienu metu, todėl lengva išplėsti jo funkcijas ir lengvai bei paprastai atnaujinti.

Pluošto lazeris yra mažo tūrio, lengvo, judančios darbinės padėties ir užima mažai vietos.

1) Individualus spindulys

Individualiai pritaikyta pluošto spindulio forma pluošto lazerinio pjovimo mašinose pagrįsta principu, kad, palyginti su tradiciniu lazeriniu pjovimu naudojant vieną apskritą lazerio spindulį, naujasis pjovimo procesas pritaiko sudėtingą lazerio spindulio formą.

Pasinaudojant unikaliomis didelės galios vienmodžių šviesolaidinių lazerių fokusavimo savybėmis, generuojamos sudėtingos spindulių formos, leidžiančios atskirti dalį bendros lazerio energijos ir sukurti „rakto skylutę“ lazerinio suvirinimo ar pjovimo reikmėms. Likusi energija bus paskirstyta lydalui. Prieš tai pagrindinis spindulys buvo naudojamas tinkamam didelio garų slėgio pasiskirstymui ant išlydytos medžiagos paviršiaus sukurti.

Tai leidžia taikyti vietinį slėgį iš pjūvio ištekančiai išlydytai medžiagai, kuris gerokai viršija lazeriniame pjovime dažniausiai naudojamo koaksialinio dujų įpurškimo slėgį. Dėl to pjūvis yra labai siauras. Naujasis procesas turi didelį potencialą, nes jis nesukelia šerpetojančių dalių dideliame pjovimo greičio diapazone ir gali atlikti didelio greičio pjovimą siauro kontūro pjovime, užtikrinant aukštos kokybės pjūvius.

2) Greitas prototipų kūrimas

Greito prototipų kūrimo technologija pluošto lazerinio pjovimo mašinose yra bendrinis terminas, apibūdinantis technologiją, skirtą tiesiogiai gaminti pavyzdžius ar detales pagal CAD modelius. Ji apjungia tokius šiuolaikinius technologinius pasiekimus kaip CAD technologija, CNC technologija, lazerinė technologija ir medžiagų technologija ir yra svarbi pažangios gamybos technologijos sudedamoji dalis.

Jis gali automatiškai, tiesiogiai, greitai ir tiksliai materializuoti dizaino idėjas prototipuose arba tiesiogiai pagamintose dalyse su tam tikromis funkcijomis, pagrįstomis CAD modeliais (elektroniniais modeliais), generuodamas beveik bet kokį sudėtingą komponentą nenaudojant formų ir įrankių, išspręsdamas greito prijungimo nuo projektavimo iki gamybos problemą.

Todėl ši technologija gali greitai įvertinti ir modifikuoti gaminio dizainą, efektyviai sutrumpinti gaminio kūrimo ciklą, sumažinti kūrimo sąnaudas, patenkinti šiandieninės itin konkurencingos rinkos reikalavimus sparčiai kurti ir gaminti naujus gaminius, pagerinti gaminių konkurencingumą rinkoje ir visapusišką įmonių konkurencingumą.

3) Vandens aušinimas

Kaip pagalbinė pluošto lazerinio pjovimo staklių aušinimo įranga, aušintuvas užtikrina, kad pluošto lazerinio pjovimo staklės normaliai veiktų pastovioje temperatūroje. Specialus pluošto lazerinio pjovimo staklių aušintuvas priklauso šaldymo tipo pramoniniams aušintuvams, kurie turi du darbo režimus: pastovią temperatūrą ir išmanųjį temperatūros reguliavimą, o temperatūros reguliavimo tikslumas yra ± 0,3 ℃.

Turtinga konfigūracija, įskaitant įvesties ir išvesties valdymo įrangos jungiklius, pažangias funkcijas, tokias kaip aušinimo vandens srautas ir aukštos bei žemos temperatūros signalizacijos, stabilus ir ilgaamžis veikimas, ypač išsiskiriantis energijos taupymu ir aplinkos apsauga.

Techniniai parametrai:

Vieno langelio visiškai automatinis išmanus temperatūros valdymas: vartotojai gali automatiškai persijungti į tinkamą valdymo temperatūrą nekeisdami jos skirtingose aplinkose.

CW-6100AT: gali būti naudojamas vieno 300 W–1000 W pluošto lazerio aušinimui.

Įrengtas šildytuvas ir išgryninto vandens kokybės konfigūracija.

3. Koks yra pluošto lazerinio pjovimo staklių privalumas?

Pagrindinės charakteristikos

Efektyvus energijos konvertavimas:

Šviesolaidinių lazerių elektrooptinio konversijos efektyvumas siekia net 30%, o tai yra efektyviau energiją vartojantys nei tradiciniai CO₂ lazeriai.

Didelis tikslumas:

Lazerio spindulys po fokusavimo yra mažo skersmens, siauro plyšio ir pjovimo tikslumo – ±0,1 mm.

Didelio greičio pjovimas:

Ypač tinka greitam plonų lakštų apdirbimui, pjovimo greitis yra didesnis nei naudojant tradicinius metodus.

Mažos priežiūros išlaidos:

Skaiduliniai lazeriai yra nereikalaujantys priežiūros, tarnauja ilgai ir pasižymi mažomis eksploatavimo sąnaudomis.

Didelis medžiagos prisitaikymas:

Gali pjauti įvairias metalines medžiagas, tokias kaip anglinis plienas, nerūdijantis plienas, aliuminio lydiniai, varis ir kt.

Aplinkos apsauga:

Apdorojimo metu nėra triukšmo, nėra taršos, laikantis žaliosios gamybos reikalavimų.

Pluošto lazerinio pjovimo staklių pranašumai, palyginti su CO2 lazerinio pjovimo staklėmis

Puiki spindulio kokybė: mažesnė fokusavimo vieta, smulkesnės pjovimo linijos, didesnis darbo efektyvumas ir geresnė apdorojimo kokybė.
Ypač didelis pjovimo greitis: dvigubai galingesnis nei tokios pačios galios CO2 lazerinio pjovimo įrenginiai.
Ypač stabilus: naudojami pasaulinio lygio importuoti pluošto lazeriai, užtikrinantys stabilų veikimą ir iki 100 000 valandų pagrindinių komponentų tarnavimo laiką.
Ypač didelis elektrooptinio konversijos efektyvumas: Pluošto lazerinio pjovimo staklės fotoelektrinio konversijos efektyvumas yra apie 30%, tai yra tris kartus didesnis nei CO2 lazerinio pjovimo staklės, taupantis energiją ir draugiškas aplinkai.
Ypač mažos naudojimo išlaidos: visos mašinos energijos suvartojimas yra tik 20–30%, palyginti su panašiomis CO2 lazerinio pjovimo mašinomis.
Ypač mažos priežiūros išlaidos: nėra lazerio darbinių dujų. Šviesolaidinis perdavimas be atspindinčių lęšių. Gali sutaupyti daug priežiūros išlaidų.
Paprastas gaminio valdymas ir priežiūra: šviesolaidinis perdavimas, nereikia reguliuoti optinio kelio.
Super stiprus lankstus šviesos kreipiamasis efektas: kompaktiškas dydis, kompaktiška konstrukcija, lengvai atitinka lanksčius apdorojimo reikalavimus.

Žinoma, palyginti su anglies dioksido lazerinio pjovimo staklėmis, optinių skaidulų pjovimo diapazonas yra gana siauras. Dėl bangos ilgio jos gali pjauti tik metalines medžiagas ir nėra lengvai absorbuojamos nemetalų, todėl turi įtakos jų pjovimo diapazonui.

Privalumai, palyginti su Yag lazerinio pjovimo mašinomis

Pjovimo greitis: Pluošto lazerinio pjovimo staklės greitis yra 4–5 kartus didesnis nei YAG, todėl tinka didelio masto apdorojimui ir gamybai.
Naudojimo kaina: Pluošto lazerinio pjovimo mašinos naudojimo kaina yra mažesnė nei YAG kietojo lazerio pjovimo.
Optoelektroninės konversijos efektyvumas: Pluošto lazerinio pjovimo staklių fotoelektrinės konversijos efektyvumas yra maždaug 10 kartų didesnis nei YAG.

Atitinkamų skaidulinių lazerių kaina yra gana didelė, todėl skaidulinių lazerinių pjovimo mašinų kaina yra daug didesnė nei YAG lazerinių pjovimo mašinų, bet daug mažesnė nei anglies dioksido lazerinių pjovimo mašinų. Tačiau jų ekonomiškumas iš tiesų yra didžiausias iš trijų.

4. Koks yra pluošto lazerinio pjovimo staklių trūkumas?

Nors pluošto lazerinio pjovimo staklės turi daug privalumų metalo apdirbime, jos taip pat turi tam tikrų trūkumų ir apribojimų, kurie daugiausia atsispindi šiuose aspektuose:

1) Didelė įrangos kaina

Pradinė pluošto lazerinio pjovimo mašinų pirkimo kaina yra didelė, ypač didelės galios įrangos.

Mažoms ir vidutinėms įmonėms gali prireikti daug laiko, kad atsipirktų investicijos.

2) Iššūkiai pjaustant labai atspindinčias medžiagas

Pjaustant labai gerai atspindinčias medžiagas (pvz., varį, aliuminį, sidabrą, auksą ir kt.), lazerio spindulys gali būti iš dalies atspindėtas, todėl sumažėja pjovimo efektyvumas. Siekiant sumažinti lazerio atspindžio daromą žalą įrangai, reikalingi specialūs procesai arba konfigūracijos (pvz., apsaugos nuo atspindžių įtaisai).

Tokiu atveju profesionalūs gamintojai rekomenduos naudoti aukštos kokybės kirpimo mašina.

3) Ribotos galimybės pjauti storas plokštes

Pluošto lazerio pjovimo staklės gerai veikia su plonomis ir vidutinio storio plokštėmis (paprastai mažesnėmis nei 25 mm), tačiau storesnių metalinių plokščių pjovimo greitis ir kokybė gali būti ne tokie geri kaip plazminio pjovimo ar vandens srovės pjovimo. Storoms plokštėms pjauti reikalingi didesnės galios lazeriai, o tai dar labiau padidina išlaidas.

4) Aukšti reikalavimai apdorojimo aplinkai

Norint užtikrinti normalų įrangos veikimą, reikalingas stabilus maitinimo šaltinis ir aušinimo sistema. Apdorojimo aplinka turi būti švari, kad būtų išvengta dulkių ir alyvos poveikio optinei sistemai.

5) Priežiūros ir eksploatacinių medžiagų išlaidos

Nors pats pluošto lazeris nereikalauja daug priežiūros, kitiems komponentams (pvz., pjovimo galvutėms, lęšiams ir purkštukams) vis tiek reikia reguliarios priežiūros ir keitimo. Pagalbinių dujų (pvz., azoto, deguonies) sunaudojimas taip pat padidins eksploatavimo išlaidas, ypač ilgai pjaunant dideliu intensyvumu.

6) Veikimas ir techninė riba

Eksploatavimui reikalingi kvalifikuoti technikai, ypač sudėtingų dalių programavimui ir parametrų reguliavimui. Netinkamas eksploatavimas gali sumažinti pjovimo kokybę arba sugadinti įrangą.

7) Materialiniai apribojimai

Ribotos nemetalinių medžiagų, tokių kaip mediena, stiklas ar tam tikri plastikai, apdorojimo galimybės paprastai reikalauja kitų tipų lazerinio pjovimo įrangos (pvz., CO₂ lazerinio pjovimo staklių). Tam tikros dangos ar kompozicinės medžiagos gali neigiamai paveikti pjovimo rezultatus.

8) Apdorojimo tikslumo priklausomybė nuo staklių stabilumo

Pjovimo tikslumas labai priklauso nuo staklių konstrukcijos stabilumo ir judesio tikslumo. Jei staklės yra prastos kokybės arba susidėvi po ilgo naudojimo, tai turės įtakos apdorojimo tikslumui.

9) Sudėtingas pradinis nustatymas ir derinimas

Sudėtingoms detalėms arba specifinėms medžiagoms pjovimo parametrus reikia koreguoti kelis kartus, kad būtų pasiektas geriausias pjovimo rezultatas. Netinkami parametrų nustatymai gali lemti nestabilią pjovimo kokybę.

Nepaisant šių trūkumų, pluošto lazerinio pjovimo staklės vis dar yra nepakeičiami įrankiai daugelyje pramonės šakų dėl savo didelio efektyvumo ir didelio tikslumo. Galimus trūkumus galima įveikti parenkant aukštos kokybės įrangą, optimizuojant proceso parametrus, stiprinant techninę priežiūrą ir apmokant operatorius.

Pradinė įrangos kaina yra didelė. Pjaustant labai atspindinčias medžiagas (pvz., varį ir aliuminį), gali prireikti specialios konfigūracijos.

5. Pagrindiniai pluošto lazerinio pjovimo staklių pasirinkimo veiksniai

– Galia

Pasirinkite tinkamą lazerio galią pagal medžiagos tipą ir storį.

– Apdorojimo dydis

Pasirinkite ruošinio dydžiui tinkamą staklių stalą.

– Prekės ženklas ir aptarnavimas

Rinkitės prekės ženklą su brandžiomis technologijomis ir puikiu aptarnavimu po pardavimo.

– Pagalbinės funkcijos

Tokios funkcijos kaip automatinis pakrovimas ir iškrovimas, vamzdžių pjovimo funkcijos ir kt. gali pagerinti gamybos efektyvumą.

6. Išvada

Kas yra pluošto lazerinio pjovimo staklės? Atsakymas yra toks. Pluošto lazerinio pjovimo staklės yra technologinė revoliucija lakštinio metalo apdirbime ir „apdirbimo centras“ lakštinio metalo apdirbime. Lazerinio pjovimo staklės pasižymi dideliu lankstumu, dideliu pjovimo greičiu, dideliu vartojimo efektyvumu ir trumpais gaminių vartojimo ciklais, kurie užkariavo plačią klientų rinką.

Pluošto lazerinio pjovimo staklės apdorojimo metu nereikalauja pjovimo jėgos ir nedeformuojasi. Įrankiai nesidėvi, gerai atitinka duomenis. Nesvarbu, ar tai paprasta, ar sudėtinga detalė, ją galima greitai ir tiksliai suformuoti bei pjauti lazeriu vienu ypu. Siaura pjovimo siūlė, gera pjovimo kokybė, aukštas automatizavimo lygis, paprastas valdymas, mažas darbo intensyvumas ir neteršiama tarša. Ji gali automatiškai atlikti pjovimo išdėstymą ir įdėjimą, pagerindama duomenų taikymo greitį, sumažindama sąnaudas ir didindama ekonominį efektyvumą. Šios technologijos efektyvus tarnavimo laikas yra ilgas.

Šiuo metu užsienio šalyse pluošto lazerinio pjovimo staklės dažniausiai naudojamos lakštinio metalo storiui, viršijančiam 2 mm, pjaustyti. Daugelis užsienio ekspertų analizuoja, kad ateinantys 30–40 metų yra lazerinio apdirbimo technologijų plėtros aukso laikotarpis (tai yra lakštinio metalo apdirbimo plėtros kryptis).

Kita susijusi informacija apie pluošto lazerinį pjovimą: