Truyền thống hệ thống cắt laser ống đối mặt với những hạn chế nghiêm trọng vì chúng phụ thuộc vào chuyển động theo trục cố định và khả năng kẹp của mâm cặp rất hạn chế. Điều này khiến chúng hoạt động kém khi xử lý các hình dạng phức tạp như ống côn hoặc những chi tiết không được căn chỉnh thẳng. Khi làm việc với các loại chi tiết này, chúng ta thường gặp phải vấn đề về sự lệch khớp ở phần cắt đầu và chất lượng chuẩn bị hàn kém, đặc biệt khi xử lý các mặt cắt không tiêu chuẩn. Thiết bị thông thường không thể thực hiện điều khiển đồng bộ giữa chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến. Hệ quả là những máy này khó có thể điều chỉnh để bù trừ ảnh hưởng cong vênh do nhiệt, đây là vấn đề lớn đối với vật liệu thành mỏng hoặc ống bất đối xứng. Theo thời gian, những sai số nhỏ này tích tụ lại và có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bền vững của các kết cấu sau khi lắp ráp. Đối với các kiến trúc sư thiết kế khung kim loại phức tạp hoặc các nhà sản xuất hệ thống thủy lực đòi hỏi đường dẫn chất lỏng chính xác, việc đo đạc đúng đến từng micron trở nên rất quan trọng khi các chi tiết có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau.
Theo Báo cáo Khảo sát FABTECH 2023, khoảng hai phần ba các xưởng gia công chính xác phải đối mặt với tỷ lệ phế liệu trên 15% khi gia công các hình dạng ống phức tạp bằng thiết bị tiêu chuẩn. Các vấn đề chính phát sinh từ khe cắt không đều trên các đường cong và khả năng cắt xuyên kém tại những góc nghiêng phức tạp, thường dẫn đến việc phải quay lại sửa chữa hoặc thay thế hoàn toàn vật liệu. Các xưởng không trang bị hệ thống tia laser thích ứng và khả năng di chuyển ít nhất năm trục sẽ phải chịu chi phí vật liệu lãng phí cao hơn khoảng 23%. Điều này cho thấy công nghệ lỗi thời trở nên tốn kém đến mức nào tại các cơ sở xử lý nhiều loại sản phẩm khác nhau nhưng chỉ sản xuất số lượng nhỏ cho từng loại.
Với khả năng điều khiển chuyển động từ năm đến sáu trục, các máy móc có thể đồng thời xử lý việc xoay, di chuyển theo đường thẳng và nghiêng. Điều này giúp duy trì sự tập trung chính xác của tia laser ngay cả trên những bề mặt có góc nghiêng phức tạp hoặc không đều mà các hệ thống ba trục tiêu chuẩn không thể hoạt động hiệu quả. Việc đạt được sự đồng bộ như vậy rất quan trọng khi gia công các hình dạng phức tạp như ống góp khí thải ô tô hoặc các chi tiết trong hệ thống thủy lực. Nếu thiếu nó, tia laser sẽ bị lệch hướng trong quá trình cắt, dẫn đến kết quả gia công kém chính xác. Các nhà sản xuất cần những hệ thống tiên tiến này để duy trì chất lượng khi làm việc với các thiết kế ngày càng phức tạp mà trước đây không thể sản xuất một cách đáng tin cậy.
Việc kẹp chặt chính xác rất quan trọng khi cần giữ ổn định các ống trong quá trình cắt chính xác. Mâm cặp thủy lực cung cấp lực kẹp mạnh mẽ, thường đạt khoảng 8.000 psi hoặc hơn. Những loại này hoạt động rất tốt với vật liệu thành dày như ống tròn và ống vuông, nơi cần độ bám cao hơn. Mặt khác, hệ thống servo điện cho phép người vận hành điều chỉnh áp lực một cách nhất quán đến mức độ chính xác khoảng 0,1%. Điều này tạo nên sự khác biệt lớn khi làm việc với các ống hình chữ nhật thành mỏng nhạy cảm hoặc các ống profile đặc biệt dễ bị biến dạng dưới áp lực quá lớn. Điều thú vị là cả hai lựa chọn đều xử lý tốt việc chuyển đổi nhanh giữa các hình dạng khác nhau mà không cần thiết lập lại toàn bộ mỗi lần. Điều này tiết kiệm rất nhiều thời gian trên xưởng, đặc biệt khi chạy các lô sản xuất với nhiều cấu hình chi tiết khác nhau trong ngày.
Các laser sợi mạnh mẽ tạo ra chùm tia chất lượng cao (M bình phương dưới 1.1) có thể cắt xuyên qua vật liệu với độ ổn định đáng kể ngay cả dọc theo các đường phức tạp. Việc bổ sung thêm thấu kính tiêu cự điều chỉnh được cho phép những máy này thay đổi điểm tiêu cự khi chúng xoay, từ đó duy trì độ rộng cắt ổn định trong phạm vi khoảng 0,05 milimét trên cả các bề mặt cong vào và cong ra. Các nhà sản xuất hàng không vũ trụ rất phụ thuộc vào tính năng này vì các chi tiết cần giữ độ chính xác về kích thước dù phải tiếp xúc với nhiệt trong quá trình sản xuất. Việc duy trì dung sai chặt chẽ trở nên then chốt khi xử lý các bộ phận phải chịu điều kiện khắc nghiệt ở độ cao.
Phần mềm lồng tổ 3D mới nhất thực sự tăng lượng vật liệu được sử dụng hiệu quả. Nó đặt các bộ phận thông minh dọc theo những hình dạng ống phức tạp mà chỉ không phù hợp tốt trong các đường thẳng, đánh bại các phương pháp 2D cũ. Những hệ thống này cũng có nhiều sửa đổi thời gian thực. Chúng xử lý tất cả các vấn đề như biến dạng nhiệt, vấn đề xoay, và khi ống bị nghiền nhẹ trong quá trình chế biến. Các cảm biến đặc biệt theo dõi các biến dạng nhỏ và tự động điều chỉnh đường cắt trong khoảng 0,1mm theo bất kỳ hướng nào. Điều này giữ cho chiều rộng cắt không thay đổi. Khi các nhà sản xuất đạt khoảng 95% sử dụng vật liệu, họ đang tìm kiếm cắt giảm chi phí phế liệu khoảng 30%. Điều đó tạo ra một sự khác biệt lớn đặc biệt với các vật liệu đắt tiền phổ biến trong sản xuất hàng không vũ trụ nơi mọi xu đều có giá trị.
Các trình hướng dẫn thiết lập được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo làm cho việc lập trình trở nên dễ dàng hơn nhiều bằng cách phân tích hình học ống và các đặc tính vật liệu để tự động tạo ra các cài đặt cắt tối ưu nhất, từ đó giảm thiểu đáng kể việc phải phỏng đoán mò mẫm như trước đây. Theo Khảo sát Tự động hóa SME 2024, các hệ thống này có thể giảm thời gian xác thực sản phẩm đầu tiên khoảng 70%, một con số tích lũy hiệu quả đáng kể theo thời gian. Những hệ thống thông minh này thực tế chạy mô phỏng trước về những gì sẽ xảy ra trong quá trình cắt trước khi tiến hành, đồng thời ghi nhớ các mẫu bù nhiệt độ từ các công việc trước khi xử lý các công việc mới. Điều này nâng cao cả độ chính xác lẫn tốc độ thực hiện. Các xưởng gia công xử lý hơn 50 dạng ống khác nhau mỗi tháng thường thấy tốc độ hoàn thành công việc tăng khoảng 25% đồng thời mắc ít lỗi hơn nhiều trong quá trình thiết lập. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các chi tiết như cụm phân phối thủy lực, nơi mà việc căn chỉnh chính xác các yếu tố là hoàn toàn thiết yếu để đảm bảo hoạt động đúng.
Việc đạt được kết quả ổn định khi làm việc với nhiều dạng hình học khác nhau thực sự phụ thuộc vào công tác hiệu chuẩn đúng cách. Những yếu tố chính cần lưu ý bao gồm kiểm tra độ căn chỉnh tia laser hàng ngày bằng các thiết bị quang học để duy trì độ chính xác của tia, đặc biệt cho những đường cắt nghiêng phức tạp. Tiếp đến là bài kiểm tra độ đồng tâm mâm cặp, nên được thực hiện mỗi tuần một lần để đảm bảo chi tiết được giữ chắc chắn bất kể hình dạng ra sao. Và đừng quên các bộ mã hóa quay, cần được kiểm tra hàng tháng để đảm bảo các góc quay chính xác tuyệt đối. Các nhà sản xuất tuân thủ nghiêm ngặt quy trình này thường ghi nhận mức giảm khoảng 30% lượng phế liệu khi chạy lô sản xuất với nhiều loại chi tiết khác nhau. Điều này hoàn toàn hợp lý vì những sai lệch nhỏ tích tụ theo thời gian sẽ ảnh hưởng lớn, đặc biệt khi xử lý các hình dạng phức tạp đòi hỏi độ đo lường chính xác cao.
Một công ty sản xuất hệ thống ống xả ô tô đã giảm thời gian thiết lập xuống khoảng 40% sau khi lắp các mâm cặp servo kép này cùng với điều khiển CNC vòng kín. Điều này có nghĩa là giờ đây họ có thể tự động điều chỉnh mâm cặp mà không cần phải dừng liên tục để hiệu chuẩn lại thủ công khi xử lý những ống có hình dạng bất thường, phức tạp. Việc chuyển đổi qua lại giữa các hình dạng khác nhau như hình chữ nhật và hình oval? Không còn là vấn đề nữa. Tốc độ sản xuất thực sự được đẩy nhanh khi xử lý nhiều loại chi tiết hỗn hợp. Ví dụ này cho thấy rõ vì sao việc kết hợp phần cứng tốt với phần mềm thông minh lại tạo nên sự khác biệt lớn trong các công việc sản xuất phức tạp, nơi các chi tiết có đủ mọi hình dạng tưởng tượng được.
Những hạn chế của máy cắt laser ống tiêu chuẩn đối với các hình dạng phức tạp là gì?
Các máy cắt laser ống tiêu chuẩn gặp khó khăn với các hình dạng phức tạp do chuyển động trục cố định và khả năng mâm cặp bị giới hạn, dẫn đến các vấn đề về căn chỉnh và chất lượng chuẩn bị hàn.
Các hệ thống tiên tiến cải thiện việc xử lý ống phức tạp như thế nào?
Các hệ thống tiên tiến với điều khiển chuyển động 5-6 trục và hệ thống mâm cặp linh hoạt có thể quản lý việc xoay, dịch chuyển và nghiêng, duy trì các vết cắt đồng đều trên các bề mặt không đều.
Lợi thế của việc sử dụng laser sợi là gì?
Laser sợi cung cấp chất lượng truyền dẫn tia cao và quang học lấy nét biến đổi, tạo ra các khe cắt đồng đều trên các bề mặt cong, điều này rất quan trọng trong sản xuất hàng không vũ trụ.
Phần mềm thông minh cải thiện hiệu suất như thế nào?
Phần mềm thông minh tích hợp sắp xếp 3D và trợ lý thiết lập được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo, tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu, giảm thời gian xác nhận chi tiết đầu tiên và nâng cao chất lượng tổng thể.
Tin Tức Nổi Bật
RT Laser là một doanh nghiệp công nghệ cao được công nhận trên toàn quốc chuyên nghiên cứu, phát triển, sản xuất và bán thiết bị laser. Các sản phẩm cốt lõi của chúng tôi bao gồm máy cắt laser sợi quang, máy hàn laser cầm tay và máy uốn.
Số 6-8, công viên công nghiệp Binhe, quận Jiyang, thành phố Jinan, tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc.
Bản quyền © 2025 thuộc về RAYTU LASER Technology Co., Ltd. Chính sách bảo mật
EN
