Како одабрати машине за ласерско исецање за малу серију радова на металу?

Фибер у поређењу са CO2 Машине за ласерско сечење : Прилагођавање технологије металу и количини

Зашто фибер ласери доминирају у резању метала мале серије: ефикасност, руковање рефлективношћу и заузет простор

Fibr лазерски резачи заиста блистају када се ради са малим количинама металних делова. Ове машине имају чврсту конструкцију која их чини знатно ефикаснијима у односу на традиционалне CO2 системе са гасним погоном, често штедећи око 35% или више на рачунима за струју. Једна велика предност је то како оне обрађују рефлектујуће материјале као што су бакар и алуминијум без оштећења услед досадних рефлексија назад, тако да нема потребе да се троши додатни новац на специјалне антирефлексне преклопце за сочива. Поред тога, ови ласери заузимају знатно мање простора на радној површини, понекад смањујући потребан простор скоро за половину, што је веома важно у стесненим радним условима. Када се ради са тањим челичним плочама дебљине испод 6мм, фибер ласери обично се крећу кроз материјал око 30% брже него старији CO2 модели, што значи да се прототипови брже завршавају и да се серијска производња може обавити раније.

Када су CO2 ласери и даље релевантни: хибридни материјали и изузетци са дебелим металом

Има још увек ситуација у којима има смисла користити CO2 ласере упркос новијим алтернативама. Један такав случај је када се ради са материјалима који нису само метал већ садрже и друге компоненте. Узмимо, на пример, гумне заварене металне зaptивке. CO2 ласер се боље апсорбује у неметалним деловима у поређењу са оним што оптички ласери могу постићи. Друга ситуација подразумева рад са веома дебелим конструкцијским челичним плочама дебљим од 15 мм. У овом случају, дужа таласна дужина CO2 ласера од око 10,6 микрона заиста чини разлику. Резови су равнији, са значајно мањим нагињањем ивица, што је веома важно за делове који морају правилно преносити оптерећење. Топлотни проблеми су још један фактор. Приликом дугих операција на дебелим плочама, CO2 системи имају тенденцију да остају конзистентни сатима, без одступања од курса, за разлику од оптичких ласера који понекад дрифтују када се загреју.

Развеличавање мита о 'искључиво оптичким' ласерима: флексибилност у окружењима за прототипирање са мешовитим материјалима

Шта најбоље функционише заправо зависи од врсте материјала који се користе свакодневно, а не од праћења неке технолошке тенденције. Радионице које стално прелазе са једног на други материјал, као што су они који праве прототипове делова за авиона у алуминијуму, титанијумским компонентама и композитним материјалима, често сматрају да има смисла да задрже оба ласерска система у раду. Фибер ласери су одлични када је потребно брзо обрадити металне делове, али када треба акрилни шаблон или део од изолационог полимера, имање CO2 система на месту чува многе гловобоље уместо чекања на спољашње добављаче. Према неким извештајима FMA стручњака који прате ове ствари, комбиновање обе технологије смањује време чекања за око 22% код сложених конструкција. Таква разлика у брзини се временом знатно накупи у напорним производним условима.

Димензионисање ласерске снаге у односу на дебљину материјала и захтеве серије

Усклађивање излаза од 1–6 kW са уобичајеним металима: челик, нерђајући челик, алуминијум, бакар и месинг

Dobijanje odgovarajuće snage lasera počinje analizom vrste materijala sa kojim radimo i njegove debljine. Čelik sa ugljenikom koji nije reflektujući i deblji do 4 mm obično daje dobre rezultate sa laserima između 1 i 2 kW. Stvari postaju složenije kod nerđajućeg čelika debljine do 6 mm, a pogotovo kod sjajnih metala poput aluminijuma i bakra koji zahtevaju oko 3 do 4 kW, jer jako reflektuju svetlost i imaju drugačiju provodljivost toplote. Kada se obrađuju deblji materijali, debljine od 10 do 20 mm, povećanje snage na 4–6 kW pomaže u održavanju dobre kvalitete rezanja. Međutim, budite oprezni sa bakrom i mesingom — ovi metali troše oko 20 do 30 posto više energije u odnosu na obični čelik slične debljine, jer ne zadržavaju energiju jednako efikasno. Osnivanje ravnoteže između podešavanja snage i reakcije materijala čini razliku u izbegavanju problema poput ostatka šljake, nepoželjnih mrlja od oksidacije ili rezova koji nisu potpuno odvojeni.

Smanjeni prinosi visoke snage: зашто 3 kW често боље ради од 6 kW за танке материјале и серије малог обима

Када се ради са дебелим металним листовима, ти моћни ласери од 6 kW обављају посао довољно добро, иако имају тенденцију да потроше доста енергије када се баве танјим материјалима, дебљине до три милиметра или мање. Прелазак на модел од 3 kW заправо исече танке лимове подједнако брзо, али уштеди око 25 до 30 процената трошкова струје. Постоји и још једна предност: нижа снага значи да се мање топлоте пренесе у околину метала, тако да критични делови након реза задрже своја структурна својства. Радионице које обављају мање серије, испод педесет комада, ће временом приметити стварне уштеде услед фактора као што су мања употреба помоћних гасова и знатно ређе потребе за сервисним проверама. Поред тога, опрема средњег опсега нуди флексибилност радним цеховима, омогућавајући брже покретање операција пробијања и лакше пребацивање између различитих типова делова без губитка продуктивности.

Постизање прецизности и квалитета ивица код комплексних геометрија мале серије

Upravljanje širinom reza, kosinom i zonom uticaja toplote (HAZ) za prototipove sa uskim tolerancijama

Postizanje tačnosti kod prototipova u malim serijama zavisi od istovremenog upravljanja tri glavna faktora: širinom reza (kerf), uglom nagiba i veličinom zone uticaja toplote oko reza. Kada se radi sa delovima koji zahtevaju uske tolerancije, poput ± 0,1 mm, što je standard za delove u vazduhoplovnoj industriji ili medicinske uređaje, savremeni sistemi sa vlaknastim laserom mogu izvršiti reze široke svega 0,1 mm čak i u nerđajućem čeliku debljine 3 mm. Nagib ostaje ispod 0,5 stepeni zahvaljujući promenljivim podešavanjima fokusa tokom sečenja. Takođe, prelazak sa kiseonika na azot kao pomoćni gas znatno utiče na smanjenje zone uticaja toplote za oko 70%. Ovo je izuzetno važno kod rada sa titanijumskim legurama, gde je očuvanje čvrstoće na zamor nakon sečenja apsolutno neophodno za dugoročnu izvedbu.

Адаптивни софтвер компензује померање реза током сложених резова, омогућавајући оштре унутрашње углове и тачност на нивоу микрона. Додатна регулација учестаности импулса спречава стварање капљања на танким металним лимовима, док оптимизоване технике пробијања елиминишу микро-пукотине у бакарним легурама, чинећи ласерско резање у малим серијама изводљивим решењем за прототипе од критичног значаја.

Оптимизација аутоматизације и софтвера за повремену производњу у малим серијама

Побољшавање радних процеса: софтвер за постављање делова, интеграција CAD/CAM система и подешавање кликом за серије до 10 делова

Када се ради на повременим малим серијама производње металних делова, ласерски резачи захтевају специјалан софтвер како би се максимално искористили уз смањење трошкова по комаду. Програми за распоред који су данас доступни веома су паметни када је у питању начин на који распоређују компоненте на лиму, што значајно смањује количину отпадног материјала, чак и када се производи само неколико ставки одједном. Неки цехови извештавају о уштеди од око 20% на материјалима на овај начин. Пренос дизајна из CAD-а у CAM системе данас функционише глатко, тако да нема потребе да се сви ти сложени облици ручно уносе у машину. Довољно је импортовати датотеку и започети. А сада да причамо о времену припреме. Једним кликом оператери могу поново да учитају претходне подешавање, чиме се уштеде часови који се нормално проводе у подешавању параметара између посебних послова. За серије мање од десет комада, ово чини огромну разлику. Сва ова аутоматизација помаже у одржавању добре квалитете у партијама, бржем испоручивању производа и омогућава мањим цеховима да конкуришу по цени, без компромиса у тачности или конзистентности са комада на комад.

FAQ Sekcija

Koje su prednosti fiber laser rezanja u odnosu na CO2 sisteme?

Fiber laser sečenje je efikasnije, bolje obrađuje reflektujuće materijale bez oštećenja i zahteva manje prostora u poređenju sa CO2 sistemima. Takođe je brže pri sečenju tanjih čeličnih ploča.

U kojim slučajevima se i dalje preferiraju CO2 laser sistemi?

CO2 laseri se preferiraju za materijale koji uključuju ne-metalne komponente, kao što su gumeni zaptivači sa metalom, i za debeli strukturni čelik preko 15 mm, gde njihova duža talasna dužina obezbeđuje kvalitetnije rezove.

Kako snaga lasera utiče na proces sečenja?

Snaga lasera mora biti prilagođena tipu i debljini materijala. Niža snaga je pogodna za tanje materijale i pomaže u smanjenju troškova i toplotne provodljivosti, dok je veća snaga neophodna za debele materijale.

Zašto je kombinovanje fiber i CO2 laser sistema korisno?

Комбиновање оба система нуди већу флексибилност радњама које се баве разноликим материјалима, убрзава израду сложених конструкција и омогућава израду прототипова за низ компоненти без аутсорсовања.

Како аутоматизација и софтвер могу оптимизовати производњу у малим серијама?

Софтвер за распоред, CAD/CAM интеграција и аутоматска подешавања уштеде време, смањују отпад материјала и унапређују радне токове, побољшавајући ефикасност и омогућавајући малим радњама да остану конкурентне.