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您需要了解的有关激光管切割机的知识

发布时间:2019/10/15 12:57

您需要了解的有关激光管切割机的知识

仅仅因为您有权力并不意味着您必须最大限度地使用它

发表于2019年10月13日
发表人:江苏科茂自动化有限公司
关于:数控切割机激光切割机

数控切割机
当制造商考虑光纤激光切割技术时,他们可能首先想到高速切割。这是正确的,但在切割管材时,速度是相对的。与管子的实际切割速度相比,处理管子达到规格所需的时间更多。图片由江苏科茂自动化有限公司提供


大多数金属制造商对平板切割的光纤激光切割技术有很强的理解,但是对于光纤激光钢管切割机又有多少了解呢?

有些事情很明显。与传统的CO 2激光器相比,光纤激光器上的激光“发生器”要小得多。实际上,光纤激光器是由成排的二极管组成的,这些二极管被组合在一个公文包大小的模块中,功率范围从600到1,500瓦。将多个模块拼接在一起以创建最终的有源谐振器,该谐振器通常是小型文件柜的大小。产生的光通过光纤电缆传输并放大。当光从光缆中射出时,与产生光时相同,不会损失功率或质量。然后针对要切割的材料类型进行调整和聚焦。

CO 2激光器更大,并需要更多的能量,因为将电能引入到多种气体中以产生激光束。镜子有助于增加光的强度,使其准备离开谐振器。在离开谐振器之后,光束必须穿过包含多个冷却镜的路径,直到到达透镜。这种行进会导致激光束的功率和质量下降。

由于产生CO 2激光器所需的功率量,与光纤激光器相比,效率较低。因此,CO 2激光器所需的冷水机也需要更大的功率。鉴于光纤激光谐振器的壁塞效率超过40%,您不仅使用了更少的功率,而且还减少了需求量大的地间。

在您仔细观察运行中的光纤激光器之前,有些事情还不太明显。因为其光束直径通常是CO 2光束尺寸的三分之一,所以光纤激光器比CO 2激光束具有更高的功率密度。这不仅可以使光纤切割得更快,而且还可以使其更快的穿孔。较小的光束尺寸也使光纤能够切割复杂的形状并留下锋利的边缘。想象一下,当徽标字母之间的间距为0.6毫米时,将公司徽标从管子上切下。光纤可以切割,而CO 2激光则不能。

光纤激光器的波长为1.06微米,比CO 2激光束小10%。光纤激光器的波长要小得多,它产生的光束更容易被反射材料吸收。CO 2激光更有可能从这些材料的表面反射出来。因此,光纤激光切割机可以切割黄铜,铜和其他反射材料。应该注意的是,从材料上反射回来的CO 2激光束不仅会损坏机器的切割镜片,还会损坏整个光路。在光路中使用光缆可以消除这种风险。

当然,就维护而言,光纤激光器不需要太多的注意。它不需要清洁镜子,也不要检查CO 2。只要获得干净的冷却水进行冷却并定期更换空气过滤器,光纤激光器本身就无需进行预防性维护。

另一个要考虑的因素是光纤激光器的公文包大小的模块-它们允许冗余。如果一个模块有问题,则谐振器不会完全关闭。光纤激光器是冗余的,其方式是其他模块可以暂时产生更多功率以支撑损坏的模块,直到完成维修为止(顺便说一下,可以在现场完成)。在其他时候,光纤谐振器可以继续产生降低的功率,直到可以进行维修为止。不幸的是,如果CO 2谐振器出现问题,则整个谐振器都将关闭,而不仅仅是降低功率模式。

一次,许多人认为光纤激光器只能用于薄材料。具有较大波长的CO 2在切割厚材料时会产生足够的切口,从而有足够的空间去除材料。光纤激光器无法产生相同的切缝,也无法产生较厚的材料。但是,近年来,准直技术已经解决了这一问题,准直技术可以产生更宽的光纤激光产生的光束,从而产生材料分离并为厚材料中的材料去除提供空间。并且由于光束宽度是可切换的,因此该机器可以使用较窄的光束来处理薄材料,从而可以在同一台光纤激光切割机上更快地处理不同尺寸的材料。

数控切割机
现在出售激光切割机采用了能够产生高达12 kW功率的激光发生技术。激光管切割机通常以5 kW的功率达到最高功率,因为​​任何更多的功率都会同时切割穿过管的另一侧。

让我们谈谈材料

切割金属板材的激光切割机可以在几秒钟内更换出一块板材。在激光管切割机上可以完成相同的操作,但是如何完成却完全不同。

没有配备激光管切割机的标准物料塔。束式装载机是最高效的管材处理选项,可通过单个系统一次将一根管从束中送入管激光器。这种送料机构不适用于开放式型材,例如角钢或槽钢,因为它们在捆扎时会互锁并且不容易松脱。对于开放型材,使用阶梯式装载机,该装载机一次将一个部分排列到机器中,同时保持该部分的正确方向。

这些管子不小。在美国,标准长度为6米长度作为标准尺寸。多样性是任何车间的现实,经营管式激光器的人也是如此。看到各种尺寸的零件来自一根管子并不少见。机器必须能够卸载可能小到50毫米,长3米的激光切割零件,一个接一个。它还必须能够卸载这些零件而不会损坏它们,这对于较软的金属(例如铝)可能是一个挑战。

管材的本性避免了对具有高功率激光器的机器的需求。平板激光切割机现在可提供功率高达12 kW的激光发生器,而管式激光切割机通常仅需要最大5 kW的功率。使用管子时,您始终必须考虑要切割的管子的另一侧。在切割过程中,功率更高的激光只会吹过管的另一侧。(当然,如果您正在处理激光管上的光束或通道,则不必担心另一面。)

管道切割中的另一个考虑因素是焊缝。将该材料辊压成型并焊接在一起。这提出了通常必须解决的两点:

  1. 进行激光切割时,必须考虑管的焊缝位置。焊缝不得与销钉或孔发生干扰,,焊缝应尽可能隐藏。在常规的激光管切割系统中,光学传感器用于扫描管以寻找焊缝。管道经常被油或铁锈覆盖,焊缝可能很难与其他带有污染物的表面区分开。在不锈钢或镀锌上,焊缝仅在内部可见。这导致一些制造商在其系统中集成了摄像头,从而使机器不仅可以扫描试管的外部,还可以在内部进行扫描。这样,机器就可以检测出焊缝模糊并相对于焊缝正确定位零件。
  2. 焊缝的成分也不同,其切割方式也不同于其余的焊管。传统上,操作员必须减慢或增加发生在管子上的所有操作的功率,以解决焊缝问题。如今,一些原始设备制造商已经开发了控制技术和参数,以使机器可以选择焊缝并仅调整那些部分。这使机器可以最快的方式处理这些零件。当激光穿过管子及其焊缝时,该控件会自动调整功率,频率和占空比。操作员不必创建完美的参数。他可以专注于将材料进出机器。

完美无缺

请记住,没有完美的管材。他们有弧度。焊缝不仅可以在管子的外部而且可以在管子的内部突出。当从一种产品到另一种产品存在这种不一致时,连续,快速地处理这种材料是一个真正的挑战。

想象一下,必须在管子上居中放置一个通孔。它必须以实际尺寸为中心,而不仅仅是管子的一个面。如果管子弯了,那将使事情变得更加困难。这就是管材制造的生命。

您如何补偿呢?传统上,您会摔倒并用标记接触点的传感器触摸面部。然后旋转试管,并触摸试管的另一侧。这使控件有了一个如何弯曲管的想法。这种方法是准确的,并且可以确保为应用解决那些通孔问题。但是请记住,每次管旋转时,传递非常高的公差的能力都会降低。
数控切割机
 

要记住的另一个因素是,在开始切割之前,检查管子是否弯曲和弯曲的传统方法最多可能需要五到七秒钟的时间。使用传统的触摸感应方式,您必须以提高生产率为代价。同样,在光纤激光切割时代,这似乎可行,但是使用管子并不像使用钣金那样简单。

为了缩小进行管道检查的时间间隔,一些机械制造商正在使用相机进行这些检查。它们将质量检查减少到大约半秒,并且还减少了所需的转数。这样可使机器保持生产率和准确性。

现实情况是,采购部门总是会追求价格较低的选择。

 

专注于生产成品零件

光纤激光器几乎无需维护,与传统的CO 2激光切割机相比,具有出色的壁塞效率,可以切割反射材料并提供精确的切割。当切割某些金属厚度时,它们还比CO 2机器快。但是,对于切割管,速度是相对的。实时节省来自加速管的处理时间和生产成品零件。

 

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