Меню Рубрики

Установки волоконной лазерной резки

Лазерный мир

Технология волоконного лазера улучшает резку металла

Настраиваемое качество излучения позволяет оптимизировать резку тонкого и толстого металла

На рынке резки листового металла преобладают волоконные лазеры из-за их непревзойденной комбинации производительности, точности и рентабельности. Волоконные лазеры в диапазоне 2-6 кВт стали рабочими лошадками для многих производственных мастерских по изготовлению, предлагая более быструю и точную резку тонкого металла, чем традиционные технологии резки, такие как CO2-лазерная и плазменная резка. Однако многие системы на базе волоконного лазера предназначены для резки ограниченного диапазона толщины металла. В частности, небольшой, плотно сфокусированный лазерный луч обеспечивает самые быстрые скорости резки для тонких толщин, но для более толстых пластин этот небольшой диаметр луча в фокусе имеет значительные ограничения по качеству и максимальной толщине листа. В качестве альтернативы, более крупный диаметр луча может улучшить качество кромок для толстой пластины из-за более широкого реза, но с существенной потери скорости для резки тонкого листа.
Крупные цеха по изготовлению могут приобрести несколько волоконно-оптических лазерных станков, где каждый станок предназначен для резки определенного диапазона толщины: маломощная система для легких толщин и более мощная система для более толстой пластины. Меньшие производственные цеха, которые полагаются на один станок для резки всего спектра металлов, будут иметь более низкую производительность, если они ограничены одним размером пятна, особенно если они имеют разнообразные толщины для резки. Эти цеха обычно меняют фокусирующую линзу в режущей головке, чтобы лучше оптимизировать размер лазерного пятна для данного задания. Каждое изменение объектива приводит к потере производительности, когда лазер не режет, и есть риск загрязнить объектив и режущую головку, что может привести к катастрофическому сбою и значительным затратам на ремонт и простой.
Возможность автоматической настройки размера пятна лазера значительно расширила область применения, производительность и окно процесса волоконных лазеров. Большинство существующих подходов подразумевают наличие моторизованной пространственной оптики пространства. Примеры включают в себя режущие головки с переменным фокусным расстоянием, коннекторы типа волокно-волокно или волоконно-оптические коммутаторы пространство-волокно, которые переключают выход в 2-4 разных выхода, связанных с независимыми технологическими волокнами. Такие оптические подходы в свободном пространстве влекут за собой значительную стоимость и сложность и могут ухудшить производительность и надежность инструмента. Они чувствительны к несоосности, загрязнению и условиям окружающей среды (температура, вибрация), вносят энергетическую зависимость (термическое линзирование) и оптические потери и / или имеют медленную скорость переключения. Головки с переменным фокусным расстоянием,, которые оснащены моторизованной линзой в головке, больше и тяжелее стандартных режущих головок, что приводит к уменьшению ускорения и предъявлению дополнительных требований к портальной конструкции и моторам. Конструкторы инструментов, применяющие эти подходы, должны осуществить оптимизацию по затратам, производительности и надежности для своих клиентов (конечных пользователей).
Отсутствие перестройки размера пятна от существующих лазерных источников приводит к тому, что интеграторы станков и предприятия по изготовлению могут выбирать между гибкостью на рабочем месте и эффективностью и надежностью инструмента. Этот компромисс повышает затраты и уменьшает достигаемую производительность.

ПРОРЫВ В ВОЛОКОННЫХ ЛАЗЕРАХ
Компания nLIGHT разработала новую технологию волоконных лазеров (Corona), которая обеспечивает быструю настройку размера пятна волоконного лазера непосредственно из подающего волокна в диапазоне более 3X без каких-либо недостатков. Кроме того, волоконные лазеры Corona обеспечивают формы профиля излучения, которые показали улучшенное качество резки для различных металлов, в том числе flat-top (плоское распределение) и donut (кольцевое распределение). Волоконные лазеры Corona мощностью 4 кВт обеспечивают значительно улучшенные характеристики, по сравнению с обычными волоконными лазерами, для резки листового металла из мягкой стали, нержавеющей стали, алюминия и меди толщиной до 1 дюйма, что позволяет разрабатывать универсальные инструменты для оптимизации резки для широкого диапазона толщин металла.
Выходной луч волоконного лазера Corona непрерывно настраивается между

300 мкм. Для облегчения оптимизации процесса предоставляется фиксированное количество настроек (значения Индекса). РИСУНОК 1 показывает диаметры выходного пучка, значения параметра пучка (BPP) и формы луча лазера Corona с шестью настройками индекса.

РИСУНОК 1. Диаметры лучей для лазера Corona длиной 4 кВт с шестью настройками индекса.

Читайте также:  Установка рабочего окружения mate

Нижние изображения показывают соответствующие пространственные профили ближнего поля (то есть, форма луча вблизи фокуса ниже режущей головки), зафиксированный с помощью CMOS-камеры. Значения BPP приведены ниже изображений луча.

Как видно из изображений пучка, показанных на Рис. 1, подающее волокно разделяется на зоны, которые направляют лазерный луч. Многие различные конструкции волокон Corona позволяют реализовывать широкий спектр применений. В конструкции, показанной на Рис. 1, питающее волокно состоит из центрального сердечника 100 мкм, окруженного двумя кольцевыми направляющими областями с диаметром 200 и 300 мкм. Диаметр луча и форма луча настраиваются путем изменения разбиения мощности лазера в эти три направляющие области. Критическая и беспрецедентная особенность Corona заключается в том, что эта настройка формы луча выполняется в пределах волокна и без внешней пространственной оптики, тем самым сохраняя все преимущества оптических волокон, лазера, производительности, эффективности и надежности. Полная мощность лазера доступна при каждой настройке индекса.
Дополнительным преимуществом Corona является то, что настройка луча очень быстрая, с временем перехода от наименьшего до наибольшего диаметра 100 мкм для этих образцов.
• Максимальная толщина, обеспечивающая приемлемое падение характеристик , составляет 0,75 дюйма для стандартного волоконного лазера. Волоконный лазер Corona значительно расширяет диапазон до 1 дюйма толщиной с отличным качеством.
• Шероховатость деталей, вырезанных с помощью волоконного лазера Corona, имеет гораздо меньшую зависимость от толщины, чем детали, вырезанные стандартным волоконным лазером. Измеренная шероховатость для 1 дюйм MS, вырезанная с помощью Corona, даже меньше, чем у 0,5 дюйма MS, вырезанная стандартным волоконным лазером. Это высокое качество кромки реза уменьшает или устраняет необходимость в дорогостоящих и трудоемких этапах последующей обработки.
• Скорость резания лазерного луча Corona равна или немного быстрее (

5%), чем у стандартного волоконного лазера.

Рис. 3 показывает крупномасштабные фотографии кромки реза 1 дюйма MS, вырезанные стандартным волоконным лазером и лазерным лучом Corona. Грат на металлическом разрезе с помощью стандартного волоконного лазера не позволяет выпадение детали из отхода, в то время как образец, разрезанный с помощью волоконного лазера Corona, демонстрирует стабильное выпадение. Это значительное улучшение имеет важное значение для обеспечения автоматизации производства и непрерывной работы, что являются ключевыми тенденциями в стремлении снизить производственные издержки. В дополнение к уменьшенной шероховатости лучшая прямолинейность и перпендикулярность кромки, показанные на Рис. 3, имеют решающее значение для таких применений, как сварка.

Рисунок 3. Сравнение кислородной резки 1-дюймовой мягкой стали со стандартным волоконно-оптическим лазером 4 кВт (a) и 4-кВт волоконным лазером Corona (b); с волоконным лазером Corona, шероховатость ниже в три раза, кромка значительно прямее, а перпендикулярность значительно улучшается. Волоконный лазер Corona обеспечивает стабильные характеристики выпадения детали, тогда как для обычного волоконный лазер так не происходит из-за грата на нижнем краю детали и вогнутой формы края.

Важно отметить, что преимущества качества кромки и диапазона толщин, обеспечиваемые волоконным лазером Corona, не влекут за собой падение скорости (Рис 2), а режущий инструмент использует стандартную режущую головку с фиксированной оптикой. Эта бескомпромиссная производительность недостижима с любой другой технологией и основана на уникальном, полностью волоконном дизайне Corona.
Чтобы продемонстрировать стабильность процесса резания с использованием волоконного лазера Corona, мы создали сложные формы с малоразмерными деталями для вырезания. Рис. 4 показывает деталь 1 дюйм MS с очень узким резом (0,110 дюйма). Даже при этом узкой резе шероховатость и перпендикулярность краев превосходны, без каких-либо признаков прогаров на противоположной стороне. Перестраиваемый размер и форма луча волоконного лазера Corona позволяет обеспечить соответствующее высокое значение коэффициента формы деталей, а также небольших отверстий и точных углов на толстой пластине MS.

РИСУНОК 4. Узкие элементы с высоким соотношением сторон в представленных деталях, вырезанных из мягкой стальной пластины с 4-кратным коронарным лазером; узкая полоса шириной 0,110 дюйма и толщиной 1 дюйм.

Мы также исследовали резку мягкой стали , нержавеющей стали, алюминия и меди с использованием волоконно-оптического лазера Corona длиной 4 кВт в среде азота. В большинстве случаев наименьшая настройка Индекса обеспечивает максимальную производительность, скорость резания и качества кромки аналогичны стандартным волоконно-оптическим лазером 4 кВт. Этот результат ожидаем, потому что Индекс 0 обеспечивает наивысшую плотность мощности на заготовке. Тем не менее, для резки азотом некоторых более толстых материалов более высокие настройки Индекса обеспечивают лучшее качество кромок для некоторых приложений со снижением в скорости из-за меньшей плотности мощности. В этих случаях оптимальная настройка Индекса зависит от приложения, а Corona позволяет интегратору станка или конечному пользователю адаптировать характеристики кромки к приложению.

Читайте также:  Установка лестницы в каркасный бассейн

источник

Как выбрать оптоволоконный лазерный станок для резки металла

Лазерные станки для резки металла на сегодняшний день не являются роскошью, и широко используются в различных отраслях промышленности. Сейчас, когда вы хотите купить оптоволоконный лазерный станок, будут десятки поставщиков и производителей, с различными уровнями цен и качества изготовления. Каждый производитель старается сделать свою продукцию лучше и выбрать надежного поставщика сегодня довольно трудно. Oree Laser, профессиональный производитель, занимающийся исследованиями и разработкой в области лазерной промышленности на протяжении многих лет, и делится с вами основными моментами которые нужно знать при выборе оптоволоконного лазерного станка.

Перед покупкой станка лазерной резки многие потребители могут задаваться различными вопросами. Какой источник выбрать? В чем разница между ними? Как выбрать оптоволоконный лазер, который соответствует вашим потребностям? Какие гарантии я получу?

Во-первых, вы должны знать, почему вы хотите выбрать оптоволоконный лазер.

Лазерная технология быстро развивалась в последние годы и стала основной технологией резания. В промышленном производстве лазерная резка составляет более 70% лазерной обработки и является наиболее важной технологией применения в лазерной обрабатывающей промышленности. С увеличением требований к точности обработки и ростом цен на сырье во всем мире внимание уделяется снижению энергозатрат, и высокоэффективным и высокоточным лазерным устройствам. Согласно различным лазерным генераторам, текущий рынок можно условно разделить на три типа: Лазерные станки для лазерной резки CO2, машина для лазерной резки YAG (сплошной), машина для оптоволоконной лазерной резки.

Преимущества машины оптоволоконной лазерной резки по сравнению с СО2

Преимущества волоконной лазерной резки по сравнению с твердотельной режущей машиной YAG:

Во-вторых, это понимание технологии оптоволоконной лазерной резки, чтобы выбрать подходящую машину.

Определение и принцип работы

Волоконно-лазерная резка — это лазерный генератор волокон в качестве источника света. Волоконный лазер — это новый тип волоконного лазера, который недавно был разработан в мире. Он выводит лазерный луч с высокой энергией плотности и накапливается на поверхности заготовки, так что площадь заготовки, которая освещена ультратонким пятном фокусировки, мгновенно расплавляется и испаряется, а пятно перемещается с помощью системы ЧПУ. По сравнению с твердотельными газовыми лазерами и твердотельными лазерами он имеет очевидные преимущества и постепенно становится важным кандидатом на высокоточную лазерную обработку, лазерные радиолокационные системы, космические технологии, лазерную медицину и другие области. По сравнению с обычной лазерной резкой углекислого газа, это экономит расход пространства и газа, имеет высокий коэффициент фотоэлектрического преобразования, является новым продуктом энергосбережения и защиты окружающей среды, а также является одной из ведущих в мире технологических продуктов.

Отраслевое применение

Используется в обработке листового металла, авиации, аэрокосмической промышленности, электронике, электроприборах, частях метро, автомобилях, с/х оборудовании, текстильном оборудовании, машиностроении, прецизионных деталях, кораблях, металлургическом оборудовании, лифтах, бытовой технике, ремесленных дарах, обработке инструментов, реклама, металлообработка, и другие производственные и перерабатывающие отрасли.

Обрабатывающий материал

Нержавеющая сталь, углеродистая сталь, легированная сталь, кремниевая сталь, пружинная сталь, алюминий, алюминиевый сплав, оцинкованный лист, оцинкованный лист, медь, серебро, золото, титан и др. Обработка листового металла и труб.

Преимущества резки

7. Не зависит от формы заготовки: лазерная обработка является гибкой, может обрабатывать любую графику, разрезать трубы и другие профили.
8. Лазерные станки могут разрезать различные материалы: металлы, пластик, дерево, поливинилхлорид, текстиль, плексиглас и т. Д.
9. Отсутствие затрат на пресс-формы: лазерная обработка не требует пресс-форм, нет необходимости в ремонте пресс-форм, экономия времени замены пресс-формы, что позволяет экономить затраты на обработку и снижать издержки производства, особенно для обработки больших форматов.
10. Сохранение материала: компьютерное программирование может вырезать изделия разных форм, чтобы максимально использовать материал.
11. Повысьте скорость выполнения заказа: после формирования чертежей изделия лазерная обработка может быть выполнена немедленно, и новый продукт можно получить в кратчайшие сроки.
12. Безопасность и защита окружающей среды: меньше отходов обработки лазером, низкий уровень шума, безопасный и экологически чистый.

Читайте также:  Установка багета на шпаклевку

Теперь, вы можете смело выбирать станок, который соответствует вашим потребностям. Для вас мы подготовили 6 основных вопросов.

Прежде всего, мы должны рассмотреть возможности нашего бизнеса, толщину подлежащего разрезанию материала, типы материалов, которые необходимо разрезать, и т. д., а затем определить мощность оборудования и размер рабочего поля и технические данные станка, который будет приобретен. Текущая мощность лазерных источников на рынке составляет в среднем от 500W до 6000W. Компания ОРЕЛАЗЕР комплектует свои станки источниками мощностью до 12 000W.

II. Первоначальный выбор производителя

После определения с типом материалов и основными рабочими параметрами, вам необходимо отобрать несколько производителей оптоволоконных лазеров, которые подходят под ваши требования, и отвечают вашим потребностям. После чего мы можем продемонстрировать оборудование в работе и сделать сравнительный анализ технических преимуществ, ценовой политики и гарантийного и постгарантийного сопровождения.

III. Мощность лазера

При выборе производительности лазерной резки мы должны полностью учитывать окружающую среду. Это очень важно для мощности лазера. Например, мы часто разрезаем металлические листы ниже 6 мм, затем мы выбираем лазерную машину для резки 500 Вт-700 Вт для удовлетворения спроса на продукцию, если вы разрезаете более 6 мм материала, нам нужно рассмотреть машину с большей мощностью, что очень эффективно для снижения затрат предприятия.

Основные компоненты оптоволоконных лазерных станков

На некоторые важные части станков для лазерной резки металла, мы также должны обратить внимание при покупке. В частности, лазерные источники, лазерные режущие головки, серводвигатели, направляющие, чилеры и т.д.. Эти компоненты непосредственно влияют на скорость резания и точность лазерной резки. Многие производители используют аналоги, не оригинальные компоненты и комплектующие для снижения стоимости и введение в заблуждение заказчика.

V. Качество оборудования и стабильность использования также являются важными показателями

Цикл производства оборудования на заводах становится все более и более коротким. Многие компании не уделяют должного внимания на тестирование станков перед отправкой клиенту, не имеют никакого контроля качества оборудования. Поэтому выбирая производителя необходимо обращать внимание на наличие службы предпродажной подготовки и тестирования.

В качестве основы – необходимо выделять лазерные станки с литой и сварной технологией изготовления станины. А так же выделить компании которые способны обеспечить вас гарантийным и послепродажным обслуживанием.

Невозможно приобрести недорогие и качественные продукты без послепродажного обслуживания только по цене, потому что вы не можете себе представить, какие последствия могут последовать в ходе эксплуатации оборудования.

VI. Послепродажное обслуживание

Каждое предприятие имеет должно обращать внимание на гарантийное и послепродажное обслуживание, наличие технической и сервисной поддержки, а также наличие склада основных запасных частей и расходных материалов, для оперативного обслуживания своих заказчиков.

Не зависимо от того насколько эффективна технология оптоволоконной лазерной резки, пользователи будут сталкиваться с различными проблемами в процессе использования. В случае возникновения проблем, которые клиенты не могут решить самостоятельно, немаловажную роль играет наличие официального представительства завода на территории России. Одним словом, это важный фактор, который следует учитывать при покупке лазерной резки. Компания ЛИДЕРМАШ является авторизированным представителем компании ОРЕЕ ЛАЗЕР на территории РФ, и обеспечивает как поставки оборудования, так и гарантийное и послепродажное обслуживание станков OREE на территории Российской Федерации. Кроме того, сервисные инженеры завода OREE LASER имеют открытые постоянно действующие визы РФ, и готовы в любой момент оперативно вылететь на предприятие заказчика. В компании OREE LASER более 9 технических сотрудников владеют русским языком, и способны консультировать заказчиков дистанционно для оперативного решения вопросов.

источник