Vláknové vs CO2 laserové paprsky
Některé věci jsou docela nápadné. Laserový „generátor“ na vláknovém laseru je mnohem menší ve srovnání s tradičním CO2rezonátor. Ve skutečnosti je vláknový laser tvořen skupinami diod, které jsou sestaveny do modulu velikosti kufříku, který může dosahovat výkonu od 600 do 1 500 wattů. Více modulů je spojeno dohromady, aby se vytvořil konečný napájený rezonátor, který má obvykle velikost malé kartotéky. Vytvořené světlo je usměrňováno a zesilováno pomocí optického kabelu. Když světlo opustí optický kabel, je stejné, jaké bylo generováno bez ztráty výkonu nebo kvality. Poté se upraví a zaostří podle typu řezaného materiálu.
Společnost CO2rezonátor je mnohem větší a vyžaduje více energie, protože elektřina je zavedena do kombinace plynů, aby se vytvořil laserový paprsek. Zrcadla pomáhají získat světlo na intenzitě a připravují ho na výstup z rezonátoru. Po výstupu z rezonátoru musí paprsek projít dráhou obsahující několik chlazených zrcadel, dokud nedosáhne čočky. Tento pohyb způsobuje ztrátu výkonu a kvality laserového paprsku.
Vzhledem k množství energie potřebné k vytvoření CO2laser, je méně účinný a má mnohem nižší účinnost zástrčky ve srovnání s vláknovým laserem. Z toho vyplývá, že velké chladiče potřebné pro CO2lasery také potřebují více celkového výkonu. Vzhledem k účinnosti nástěnné zástrčky vláknového laserového rezonátoru více než 40 procent spotřebováváte nejen méně energie, ale také méně své podlahové plochy s vysokou poptávkou.
Některé věci nejsou tak zřejmé, dokud se blíže nepodíváte na vláknový laser v provozu. Protože jeho průměr paprsku je často třetinový velikosti CO2vláknový laser má větší hustotu výkonu než CO2laserový paprsek. Nejen, že to umožňuje vláknu rychleji řezat, ale také rychleji propíchnout. Tato menší velikost paprsku také dává vláknu schopnost řezat složité tvary a zanechávat ostré hrany. Představte si vyříznutí loga společnosti z trubky, když je mezera mezi písmeny loga 0,035 palce; vlákno může tento řez provést, zatímco CO2laser nemůže.
Vláknové lasery mají vlnovou délku 1,06 mikronu, což je o 10 procent méně než u CO2laserový paprsek. Díky své mnohem menší vlnové délce vytváří vláknový laser paprsek, který je mnohem snadněji absorbován reflexním materiálem; CO2laser se mnohem pravděpodobněji odráží od povrchu těchto materiálů. Z tohoto důvodu mohou řezací stroje vláknovým laserem řezat mosaz, měď a další reflexní materiály. Je třeba poznamenat, že CO2laserový paprsek, který se odráží od materiálu, může poškodit nejen řeznou čočku stroje, ale i celou dráhu paprsku. Použití optického kabelu pro dráhu paprsku toto riziko odstraňuje.
Vláknový laser samozřejmě nevyžaduje tolik pozornosti z hlediska údržby. Nevyžaduje čištění zrcadel a měch kontroluje, že CO2potřeby laserového řezacího stroje. Dokud získává čistou chladicí vodu pro chlazení a vzduchové filtry jsou pravidelně vyměňovány, samotný vláknový laser nevyžaduje preventivní údržbu.
Dalším aspektem jsou moduly vláknového laseru o velikosti kufříku – umožňují redundanci. Pokud má jeden modul problém, rezonátor se úplně nevypne. Vláknový laser je redundantní takovým způsobem, že ostatní moduly mohou dočasně produkovat více energie pro podporu spodního modulu, dokud nebudou dokončeny opravy - což lze mimochodem provést v terénu. Jindy může vláknový rezonátor pokračovat ve výrobě sníženého výkonu, dokud nebude možné provést opravu. Bohužel, pokud CO2rezonátor má problém, celý rezonátor je mimo provoz, nejen v režimu sníženého výkonu.
Silné a tenké řezání laserem
Kdysi si mnozí mysleli, že vláknové lasery lze použít pouze pro tenké materiály. Společnost CO2, s jeho větší vlnovou délkou, vytvořil dostatek zářezu při řezání silných materiálů, aby byl ponechán dostatek prostoru pro úběr materiálu; vláknový laser nemohl vytvořit stejný zářez nebo výsledky s tlustšími materiály. Ale to bylo v posledních letech řešeno kolimační technologií, která může produkovat širší vláknový laserový paprsek, který vytváří separaci materiálů a prostor pro odstraňování materiálu v silných materiálech. A protože je šířka paprsku přepínatelná, stroj může používat užší paprsek ke zpracování tenkých materiálů, což umožňuje rychlejší zpracování materiálů různých velikostí na stejném řezacím stroji s vláknovým laserem.
Laserové řezací stroje na plech se nyní prodávají s technologií generování laseru, která je schopna dodat výkon až 12 kW. Laserový stroj na řezání trubek má obvykle maximální výkon 5 kW, protože jakýkoli další výkon by současně prořízl opačnou stranu trubky.
Možná jste si všimli, že jsme ještě neprobírali rychlost řezání. Na trubici je možné řezat až 500 palců za minutu, ale to není vždy reálné. Při řezání trubek laserem by se měla skutečná pozornost zaměřit na to, jak dlouho trvá vložení trubky, její indexování, aby byla ve správné poloze pro řezání, propíchnutí a řezání a vyložení součásti. Jde spíše o čas částečného zpracování u strojů na řezání trubek laserem, nikoli o rychlost řezání.
Materiál pro řezání trubek laserem
Laserový řezací stroj, který řeže plech, dokáže vyměnit plech během několika sekund. Totéž lze provést na laserovém stroji na řezání trubek, ale je to úplně jiný příběh, jak se to dělá.
Neexistují žádné standardní materiálové věže s laserovým řezacím strojem na trubky. Nakladače svazků, nejúčinnější z možností manipulace s trubkovým materiálem, podávají jednu trubku po druhé ze svazku do trubkového laseru prostřednictvím singularizačního systému. Tento typ podávacího mechanismu nefunguje s otevřenými profily, jako jsou úhelníky nebo kanály, protože se ve svazku do sebe zapadají a nelze je snadno uvolnit. U otevřených profilů se používají stupňovité nakladače, které zařazují do stroje jednu sekci po druhé, přičemž zachovávají správnou orientaci této sekce.
Tyto trubky nejsou malé. V USA jsou standardní délky 24 stop. Některé na západním pobřeží obvykle pracují s 20- stop. délky jako standardní velikosti.
Rozmanitost je realitou každé dílny a totéž platí pro ty, které provozují trubicový laser. Není neobvyklé vidět díly různých velikostí pocházet z jedné trubky. Stroj musí být schopen vyložit laserem řezané díly, které mohou být malé až 2 palce a dlouhé až 15 stop, jeden po druhém. Musí být také schopen vyložit tyto díly bez jejich poškození, což může být problém s měkčími kovy, jako je hliník.
Samotná povaha trubice zabraňuje potřebě stroje s velmi výkonným laserem. Zatímco stroje na řezání plochých plechů laserem jsou nyní k dispozici s laserovými generátory o výkonu až 12 kW, stroje na řezání trubek laserem obvykle vyžadují pouze maximálně 5 kW výkonu. U trubky musíte vždy myslet na opačnou stranu trubky, kterou řežete. Výkonnější laser by během řezání jednoduše profoukl druhou stranu trubky. (Samozřejmě, pokud zpracováváte paprsek nebo kanál na trubkovém laseru, nemusíte se starat o jinou stranu.)
Dalším aspektem při řezání trubek je svarový šev. Tento materiál je válcovaný a svařovaný dohromady. To přináší dva body, které je obvykle třeba řešit:
Při řezání laserem je třeba vzít v úvahu umístění svaru trubky. Svar nesmí zasahovat do kolíků nebo děr a pro estetické aplikace, jako je nábytek, musí být svary co nejvíce skryty. V konvenčním laserovém řezacím systému trubek se optický senzor používá ke skenování trubky a hledá svarový šev. Potrubí je často pokryto olejem nebo rzí a svar může být obtížně odlišitelný od jiných povrchů s nečistotami. U nerezových nebo pozinkovaných materiálů může být svar viditelný pouze zevnitř. To vedlo některé výrobce k začlenění kamer do svých systémů, které umožňují strojům nejen skenovat vnější stranu trubice, ale také interně. To umožňuje stroji detekovat zakrytý svar a správně umístit díly vzhledem k němu.
Svarové švy jsou také různého složení a jsou střiženy jinak než zbytek vaší trubky. Tradičně museli operátoři zpomalit nebo zvýšit výkon u všech operací, ke kterým došlo na trubce, aby se zohlednil svar. Dnes někteří výrobci OEM vyvinuli svou řídicí technologii a parametry, aby umožnily stroji vyčlenit svar a upravit pouze tyto sekce. To umožňuje stroji zpracovat tyto díly nejrychlejším způsobem. Řízení automaticky upravuje výkon, frekvenci a pracovní cyklus, když laser prochází trubicí a jejím svarem. Operátor nemusí vytvářet dokonalé parametry; může se soustředit na přijímání materiálu do a ze stroje.
S řezáním trubek laserem není nic dokonalé
Mějte na paměti, že dokonalá trubice neexistuje. Mají mašle. Svary mohou vyčnívat nejen na vnější, ale i vnitřní straně trubky. Je skutečnou výzvou zpracovat tento materiál důsledně a rychle, když existují takové nekonzistence mezi jednotlivými produkty.
Představte si, že musíte umístit průchozí otvor do středu trubky. Musí být vycentrován na skutečný rozměr, ne pouze na jednu stranu trubky. Pokud je trubka ohnutá, bude to dělat věci složitější. Taková je životnost výroby trubek.
Jak to kompenzujete? Tradičně sestoupíte a dotknete se obličeje senzorem, který označí kontaktní bod. Trubka se potom otáčí a dotýká se opačné strany trubky. To dává ovládání představu o tom, jak je trubka prohnutá. Tato metoda je přesná a může zajistit, že tyto průchozí otvory budou fungovat pro aplikaci. Ale mějte na paměti, že pokaždé, když dojde k rotaci trubky, sníží se schopnost dodávat velmi vysoké tolerance.
Dalším faktorem, který je třeba mít na paměti, je, že tradiční metoda kontroly prohnutí a zkroucení trubky může trvat až pět nebo sedm sekund, než začne řezání. S tradičními prostředky dotykového snímání musíte vyměnit produktivitu za přesnost. Opět, v době řezání vláknovým laserem to může vypadat jako na celý život, ale práce s trubkou není tak jednoduchá jako práce s plechem.
Aby se uzavřela časová mezera, pokud jde o kontroly trubek, používají někteří výrobci strojů pro tyto kontroly kamery. Zkracují kontrolu kvality asi na půl sekundy a také snižují počet požadovaných otáček. To umožňuje stroji zachovat produktivitu i přesnost.
Realita je taková, že nákupní oddělení bude vždy hledat levnější variantu. To znamená, že hadice, které pocházejí z lisovny jeden týden, pravděpodobně nebudou stejné následující týden. Tvůrce se musí naučit tuto odrůdu spravovat.