Tradycyjny systemy do cięcia rur laserem napotykają poważne ograniczenia, ponieważ opierają się na ruchach wzdłuż ustalonych osi i mają bardzo ograniczone możliwości uchwytów. Sprawia to, że radzą sobie bardzo źle z złożonymi kształtami, takimi jak rury stożkowe lub te, które nie są ustawione prosto. Przy obróbce tego typu elementów często pojawiają się problemy z wyrównaniem końca cięcia oraz niska jakość przygotowania do spawania, szczególnie w przypadku niestandardowych przekrojów. Standardowe urządzenia nie potrafią skutecznie realizować synchronicznego sterowania pomiędzy ruchem obrotowym a ruchem liniowym. W rezultacie te maszyny mają trudności z kompensacją odkształceń spowodowanych ciepłem, co staje się dużym problemem przy cienkościennych materiałach lub rurach o nieregularnym kształcie. Z biegiem czasu małe błędy się kumulują i mogą poważnie wpłynąć na trwałość konstrukcji po ich złożeniu. Dla architektów projektujących skomplikowane konstrukcje metalowe lub producentów systemów hydraulicznych wymagających precyzyjnych ścieżek przepływu cieczy, dokładność pomiarów aż do mikronów ma ogromne znaczenie, gdy komponenty mają różne rozmiary i kształty.
Zgodnie z Raportem Benchmarkowym FABTECH 2023, około dwóch trzecich warsztatów precyzyjnej obróbki mierzy się ze stopniem odpadów powyżej 15%, pracując nad złożonymi kształtami rur przy użyciu standardowego wyposażenia. Główne problemy wynikają z nierównych szczelin cięcia na krzywiznach oraz niedostatecznego przetnienia w trudnych kątach złożonych, co zwykle wiąże się z koniecznością poprawek lub całkowitej wymiany materiałów. Warsztaty nieposiadające systemów z adaptacyjną wiązką i możliwością ruchu co najmniej na pięciu osiach ponoszą koszty o około 23% wyższe związane z marnowanymi materiałami. To pokazuje, jak kosztowna staje się przestarzała technologia w obiektach, które obsługują wiele różnych produktów, ale produkują tylko małe serie każdego z nich.
Dzięki sterowaniu ruchem na pięciu lub sześciu osiach, maszyny mogą jednocześnie obsługiwać obrót, ruch liniowy i przechylanie. Dzięki temu wiązka laserowa pozostaje prawidłowo skupiona nawet na trudnych nachylonych lub nieregularnych powierzchniach, gdzie standardowe systemy trzyosiowe po prostu nie działają poprawnie. Uzyskanie tego rodzaju synchronizacji ma duże znaczenie przy pracy z złożonymi kształtami, takimi jak te występujące w kolektorach wydechowych samochodów lub elementach systemów hydraulicznych. Bez tego wiązka podczas cięcia odchyliłaby się od toru, co prowadziłoby do niedokładnych wyników. Producentom potrzebne są te zaawansowane systemy, aby zachować jakość podczas pracy nad coraz bardziej skomplikowanymi projektami, które wcześniej nie mogły być produkowane w sposób niezawodny.
Poprawne dociskanie ma ogromne znaczenie, gdy chodzi o stabilizację rur podczas precyzyjnych cięć. Uchwyty hydrauliczne oferują dużą siłę docisku, osiągającą często około 8000 psi lub więcej. Doskonale sprawdzają się przy materiałach o większej grubości ścianki, takich jak rury okrągłe i kwadratowe, gdzie wymagane jest dodatkowe uchwycenie. Z kolei systemy serwoelektryczne pozwalają operatorom precyzyjnie dostosować ustawienia ciśnienia z niezwykle wysoką powtarzalnością, aż do dokładności 0,1%. To właśnie czyni różnicę podczas pracy z delikatnymi cienkościennymi przekrojami prostokątnymi lub specjalnymi profilami rur, które łatwo odkształcają się pod zbyt dużym ciśnieniem. Ciekawe jest również, w jaki sposób obie opcje radzą sobie ze szybką zmianą pomiędzy różnymi kształtami bez konieczności ponownego konfigurowania wszystkich ustawień za każdym razem. To oszczędza mnóstwo czasu na hali produkcyjnej, szczególnie podczas wykonywania partii obejmujących wiele różnych konfiguracji elementów w ciągu dnia.
Mocne lasery światłowodowe wytwarzające wiązki wysokiej jakości (M kwadrat poniżej 1,1) mogą przecinać materiały z zadziwiającą stabilnością nawet po skomplikowanych ścieżkach. Dodanie soczewek o regulowanej ogniskowej pozwala tym maszynom przesuwać punkt ogniskowy podczas obrotu, co utrzymuje stałą szerokość cięcia na poziomie około 0,05 milimetra zarówno na powierzchniach wklęsłych, jak i wypukłych. Producentów lotniczych mocno polegają na tej funkcji, ponieważ elementy muszą zachować dokładność wymiarową pomimo oddziaływania ciepła podczas procesów produkcyjnych. Utrzymywanie wąskich tolerancji staje się kluczowe przy komponentach, które będą narażone na ekstremalne warunki na dużych wysokościach.
Najnowsze oprogramowanie do 3D nestingu rzeczywiście zwiększa skuteczność wykorzystania materiału. Inteligentnie rozmieszcza elementy wzdłuż trudnych kształtów rur, które po prostu nie nadają się do układania w prostych liniach, co wyraźnie wygrywa z tradycyjnymi podejściami 2D. Te systemy są wyposażone również w korekty w czasie rzeczywistym. Radzą sobie z różnorodnymi problemami, takimi jak odkształcenia cieplne, problemy z obrotem czy lekkie spłaszczenia rur podczas przetwarzania. Specjalne czujniki wykrywają drobne zniekształcenia i automatycznie dostosowują ścieżkę cięcia o około 0,1 mm w każdą stronę. To zapewnia stałą szerokość cięcia w całym procesie. Gdy producenci osiągają wykorzystanie materiału na poziomie około 95%, mogą liczyć na obniżenie kosztów odpadów o około 30%. To ogromna różnica, szczególnie przy drogich materiałach stosowanych w przemyśle lotniczym, gdzie każdy grosz ma znaczenie.
Kreatorzy ustawień wykorzystujące sztuczną inteligencję znacznie ułatwiają programowanie, analizując geometrię rur oraz cechy materiału, aby automatycznie ustalać optymalne parametry cięcia, eliminując tym samym frustrujące domysły, które wcześniej trzeba było wykonywać ręcznie. Zgodnie z badaniem SME Automation z 2024 roku, te systemy mogą skrócić czas walidacji pierwszego elementu o około 70%, co w dłuższej perspektywie daje znaczące oszczędności. Te inteligentne systemy przeprowadzają symulacje przebiegu procesu cięcia jeszcze przed jego rozpoczęciem oraz zapamiętują wzorce kompensacji termicznej z poprzednich zadań, wykorzystując je przy nowych pracach. To zwiększa zarówno dokładność, jak i szybkość wykonywania zadań. Zakłady obsługujące ponad 50 różnych kształtów rur miesięcznie zazwyczaj odnotowują wzrost szybkości realizacji o około 25% oraz znacznie mniejszą liczbę błędów podczas przygotowania. Ma to szczególne znaczenie w przypadku elementów takich jak rozdzielacze hydrauliczne, gdzie prawidłowe ustawienie poszczególnych cech jest absolutnie kluczowe dla poprawnego działania.
Uzyskiwanie spójnych wyników podczas pracy z różnymi kształtami zależy przede wszystkim od prawidłowej kalibracji. Najważniejsze jest codzienne sprawdzanie ustawienia lasera za pomocą przyrządów optycznych, aby wiązka była dokładna również przy trudnych cięciach pod kątem. Następnie raz w tygodniu należy wykonać test koncentryczności szczęki, aby części były bezpiecznie zamocowane niezależnie od ich profilu. Nie można również zapominać o enkoderach obrotowych, które wymagają kontroli co miesiąc, aby kąty były idealnie wyznaczone. Producenci przestrzegający tego cyklu zazwyczaj odnotowują spadek ilości odpadów o około 30% podczas serii produkcyjnych obejmujących różne typy części. To całkowicie zrozumiałe, ponieważ drobne niedokładności kumulują się z czasem, szczególnie przy skomplikowanych kształtach wymagających precyzyjnych pomiarów.
Firma produkująca systemy wydechowe do samochodów skróciła czas przygotowania o około 40% po zainstalowaniu tych podwójnych szczęk serwosilnikowych w połączeniu z zamkniętymi sterowaniami CNC. Oznaczało to, że szczęki mogły teraz automatycznie dostosowywać się same, gdy pracowano z trudnymi, nieregularnie ukształtowanymi rurami, więc nie było konieczności ciągłego zatrzymywania produkcji w celu ręcznej kalibracji. Przełączanie pomiędzy różnymi kształtami, takimi jak prostokąty i elipsy? Już nie stanowi problemu. Produkcja znacznie przyspieszyła przy obsłudze różnych mieszanych części. Ten przykład pokazuje, dlaczego połączenie dobrych komponentów sprzętowych ze sprawnym oprogramowaniem odgrywa tak dużą rolę w złożonych zadaniach produkcyjnych, gdzie części występują w najróżniejszych kształtach.
Jakie są ograniczenia standardowych maszyn do cięcia rur laserem w przypadku złożonych kształtów?
Standardowe maszyny do cięcia rur laserem mają problemy z złożonymi kształtami ze względu na stałe ruchy osi oraz ograniczone możliwości szczęk, co prowadzi do problemów z centrowaniem i jakością przygotowania do spawania.
W jaki sposób zaawansowane systemy poprawiają obsługę złożonych rur?
Zaawansowane systemy z kontrolą ruchu na 5-6 osi oraz dostosowywalnymi układami szczęk zapewniają obrót, przesunięcie i przechylenie, umożliwiając stałą jakość cięcia na powierzchniach nieregularnych.
Jaka jest przewaga laserów światłowodowych?
Lasery światłowodowe oferują wysokiej jakości dystrybucję wiązki oraz optykę o zmiennej ogniskowej, zapewniając jednolite szerokości cięć na powierzchniach zakrzywionych, co jest kluczowe w produkcji lotniczej.
Jak inteligentne oprogramowanie poprawia efektywność?
Inteligentne oprogramowanie integruje trójwymiarowe rozmieszczanie elementów oraz asystenty konfiguracji wspomagane sztuczną inteligencją, optymalizując zużycie materiału, skracając czas walidacji pierwszego wyrobu oraz poprawiając ogólną jakość.
Gorące wiadomości
RT Laser jest ogólnokrajowo uznawanym przedsiębiorstwem high-tech specjalizującym się w badaniach, rozwoju, produkcji i sprzedaży sprzętu laserowego. Nasze podstawowe produkty to maszyny do cięcia laserowego włóknowego, ręczne maszyny do spawania laserowego oraz maszyny do gięcia.
Nr 6-8, Park Przemysłowy Binhe, rejon Jiyang, miasto Jinan, prowincja Shandong, Chiny.
Prawa autorskie © 2025 przez RAYTU LASER Technology Co., Ltd. Polityka prywatności
EN
