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突破关于现代激光器的五个误解

发布时间:2019/12/28 12:03

突破关于现代激光器的五个误解

发布于:2019年12月28日
发布人:江苏科茂自动化有限公司
关于:激光切割

气源

关于现代激光切割机的以下五个神话可以帮助有经验的用户保持领先地位,并为准激光用户提供一些注意事项。

误解1:自动化的激光切割系统过于复杂,昂贵且对于中小型工作车间和代加工而言过于庞大。

自动化可以极大地提高任何制造操作的效率,生产率和质量输出,这已不是秘密。激光切割和任何工艺都是如此。虽然一些较大的制造工厂开始更频繁地投资于自动化,但是只有一小部分的车间和原始设备制造商选择使用新的激光切割机购买自动化的物料搬运系统,因为他们发现很难证明其合理性。

与单机相比,自动激光切割机缓慢接受的主要原因包括投资,对熟练的编程人员和操作员的需求以及对占地面积的增加要求。自动化选项也很难跟上激光切割机的快速发展,而更快,更强大的切割机可生产更多的零件,并始终切割较重的板材。

既然激光切割机已经成为一种成熟的产品,并且刺激了生产率飞跃发展的技术进步已被一系列较小的渐进式改进所取代,那么自动化就有机会赶上来。

当今的自动激光切割机不一定比单机成本更高,也不需要占用更多空间。此外,现代计算机的强大功能使机器和自动化的编程和控制成为一项简单的集成任务。

在当前的全球市场上,墨西哥和中国的工厂都在竞标与美国制造商相同的工作,对于任何考虑购买新的激光切割机的公司来说,也必须对自动化进行全面而严格的评估。

误解二:车间空气辅助切割需要专用的高压大流量空气供应。

在当今的激光切割世界中,竞争的关键在于生产率-每天从机器上获得更多的成品零件,并以更低的每件生产成本。影响整体生产率的因素有很多:穿孔时间,设置时间和装/卸时间,但仅比机器的实际切割速度快。

近年来,激光切割的最大进步之一是引入了车间空气辅助切割。车间空气主要包含氮气,但氧气浓度较低。与纯氮气相比,氧气仅增加了一点热量就可以达到更高的切割速度,但没有施加通常在氧气切割中遇到的速度限制。

与普遍的看法相反,车间空气辅助切割不需要专用的压缩机或高压管线。可以使用标准的每平方英寸100磅(PSI)的车间空气生产线进行车间空气切割。至于体积,每小时600立方英尺足以切割多达14号的材料。较高的压力允许用空气切割较厚的材料,尤其是铝,但这不是必需的。相对干净的车间空气管线可能只需要一个简单的聚结过滤器,而油性或水性管线也可能需要使用点的冷藏空气干燥器。

空气,氧气和氮气的相对切割速度和运行成本的比较(见图1和2)表明,车间空气切割值得考虑。

误区三:要以有竞争力的速度切割,就需要高激光功率。

每年市场上的激光谐振器的功率水平都在增加。结果,所售出的所有激光器的平均瓦数也继续上升。对此的解释很简单:高功率激光器具有切割较厚材料的能力,并经常在较薄材料中提高生产率。但是潜在的激光用户必须记住,激光功率的增加并不总是与机器生产率呈线性对应。换句话说,更高的功率并不总是等于更高的生产率。

由于许多技术原因,激光功率与切割速度之间的关系不是线性的。至少在诸如1/4英寸或更薄的钢材之类的材料中,决定切割速度的主要因素不是激光功率,而是聚焦激光束的功率密度。功率密度是通过将多少瓦的激光聚焦到一个平方厘米中来衡量的。一般而言,低功率激光器比高功率激光器具有更高的光束质量,因此可以聚焦到更小的点上。

与产生平均光束质量的3,000 W激光器相比,产生2,000瓦特高品质且紧密聚焦的激光束的激光切割各种材料的速度更快(请参见图3和4)。最重要的是,与典型的3,000 W激光器相比,相同的2,000 W激光器购买和运行成本可能更低。
使用的激光束的功率密度或聚焦能力会影响薄至中厚材料的切割速度。

重要的是要考虑激光将要处理的材料。与大型高功率机器相比,针对特定材料范围的机器可以提供可比的生产率,每英寸切割成本更低,拥有成本更低。

误解四:现代激光切割机对于内部维护部门而言过于复杂。

近年来,激光切割机已经变得越来越复杂,但是进步也使它们易于维护,诊断和维修。更少的手动调整和更高水平的计算机控制已使现代激光切割机更加一致,更易于编程和操作。

内部传感器不断监测机器的临界温度,液位,线电流和输出功率。运动系统可以自动润滑,梁式波纹管可以增压并监控泄漏。机器控制甚至可以实时监控镜头清洁度。

这种传感器和控件阵列与现代个人计算机(PC)捆绑在一起,可以在某些设备无法正常工作时进行故障排除。机器故障可以用普通英语而不是编码文本来传达。建议采取可能的解决方案和纠正措施,甚至图片还可以向操作员或维修人员展示如何解决问题。

此外,PC平台可轻松连接至标准电话线,以便从工厂进行远程故障排除。使用远程诊断,工厂技术人员可以查看机器操作员通常可以访问的所有内容。可以检查机器状态,重置参考值,诊断故障并校准传感器。在某些机器上,也可以通过电话线进行控制软件升级。

现代激光器对日常维护的要求极低,内部人员可以轻松应对。当出现意外情况时,机器控制器实际上可以建议解决方案。如果所有其他方法均失败,则仅需打个电话就可以培训经过工厂培训的技术人员。

误解5:激光切割机很复杂,需要高水平的操作员技能才能有效地操作。

二十年前,“激光”一词通常使人想到白大褂的高薪NASA物理学家类型。这可能仍然是人们不熟悉工业激光器当前状态的图像。

但是,现实是,随着激光切割机变得越来越复杂,功能越来越强大,功能越来越强大,它们也变得更加易于操作。

编程激光器比以往任何时候都容易。现代机器不仅知道如何调整参数以切割给定的材料类型和厚度,而且知道如何对困难的几何形状进行调整。

当今的激光编程系统具有用于碳钢,不锈钢和铝的全面材料数据库,从而使新用户只需很少的培训即可迅速开始生产。当获得干净的几何文件和材料类型的定义后,计算机将自动生成机器代码。

当今的激光操作员也不必是物理学家。激光机器知道如何从工厂车间直接切割大多数钢材,不锈钢和铝材。机器甚至可以通过控件上的弹出消息为操作员提供明确的说明,说明如何设置下一个作业。

最重要的是,激光不再需要每天调整其切割参数。一天运行的工作一天,一周或一个月后也可以运行。

激光的科学形象可能有点令人生畏。但是,如今的激光操作员需要具备计算机的实用知识,一些基本的数学技能,一点点逻辑以及机床制造商的一些培训。