Тематичний архів статей

Верстат лазерної різки. Компонентна База


Станок лазерной резки - Складне, динамічне, вимогливе обладнання і його придбання - серйозний крок для будь-якого підприємства. Подібне обладнання досить добре представлене на ринку України, і для правильного підбору верстата лазерного різання необхідно чітко орієнтуватися в компонентарной базі цього типу обладнання. У цій статті описані основні компоненти комплексу лазерного різання, їх характерні відмінності та призначення.

Лазерний генератор. У сучасних верстатах лазерного різання в основному застосовуються газові (CO2) і волоконні генератори лазерного випромінювання. Основні відмінності - середовище формування випромінювання, його довжина хвилі і спосіб подальшого транспортування до ріжучої головки. З точки зору ефективності волоконний генератор має істотно більш високим ККД (25% проти 8-10% у СО2 генератора), що дозволяє істотно скоротити енергоспоживання як самого генератора, так і охолоджувача (13 - 18 кВт/год у оптоволоконного генератора проти 35-60 кВт/год у газового). Довжина хвилі випромінювання волоконного лазера - 1,07 мкм., Дозволяє одержати більш високу концентрацію енергії на розрізаючої матеріалі ніж довжина хвилі 10,6 мкм СО2 лазера. Також слід зазначити що волоконний лазер не витрачає газ для формування лазерного пучка що знижує експлуатаційні витрати. Необхідно відзначити і дискові лазерні генератори Trumpf, які за більшістю параметрів ідентичні волоконним генераторам, однак коштують набагато дорожче.

Система транспортування лазерного променя від резонатора до ріжучої головки. Безпосередньо залежить від вибору лазерного генератора - для газового генератора використовується оптична система транспортування, для дискових і волоконних - транспортування з оптичного волокна. Переваги системи транспортування по волокну очевидні:

Відсутність необхідності постійної юстування направляючих дзеркал; Відсутність плавного падіння вихідний потужності внаслідок забруднення зеркал.Значітельное зниження експлуатаційних витрат (вартість оптики сервіс).

Вісь компенсації довжини шляху лазерного променя. Призначена для підтримки постійної вихідної потужності лазерного променя незалежно від позиції ріжучої головки. Застосовується тільки на комплексах лазерного різання з CO2 генераторами.

Оптичний коліматор. Розширює пучок випромінювання лазера з 3-6 до 10-15 мм для передачі від генератора до ріжучої головки. Зменшує расходимость випромінювання і дозволяє передавати його на великі відстані.

Система позиціонування. На большинствесовременныхстанков лазерного різання позиціонування робочого органу по всіх осях здійснюється за допомогою лінійного приводу. Швидкість позиціонування машин з лінійним приводом складає 150м/мін по осі (загальна - до 250 м/хв.), Прискорення - до 4G, точність позиціонування - 0,005 мм. Крім того, завдяки безконтактним принципом роботи лінійні приводи не схильні до зносу, практично не вимагають обслуговування і регулювання і практично безшумні. Єдиний недолік лінійних приводів в порівнянні з сервоприводами - їх вартість. Різниця в ціні машин з лінійними приводами і сервоприводами може досягати 50 000 євро. Тому машини на лінійних приводах рекомендується використовувати на підприємствах з високим ступенем завантаження виробництва, а комплекси, що працюють на сервоприводу - із середньою і невисоким ступенем завантаження виробництва.

Охолоджувач. Ефективне охолодження не тільки дозволяє комплексу лазерного різання працювати в 24 годинному режимі, а й впливає на вихідні характеристики лазерного променя і термін служби компонентів. Крім лазерного генератора в інтенсивному охолодженні потребують ріжучі головки і спрямовуюча оптика (для СО2 машин). Для машин з газовим генератором використовуються охолоджувачі потужністю 10-15 кВт, а для волоконних і дискових машин - 3,5-6 кВт.

Ріжуча головка. Основним завданням ріжучої головки є фокусування лазерного променя в зоні різу. Головка компонується фокусує оптикою, соплом для подачі ріжучого газу під тиском, юстіровочних лазером, датчиком положення. Фокусирующая оптика призначена для регулювання розміру плями контакту і положення фокусної точки. На сучасних машинах фокусна позиція змінюється або шляхом заміни швидкознімних картриджів або за допомогою системи автофокусування. Система автофокусування кращий для виробництва, в якому застосовуються різні матеріали і товщини. Ця система не вимагає від оператора спеціальних навичок і економить час на заміну картриджів. Гвинт лазер предназначендля підсвічування траси і точки фокусування лазером видимого діапазону. Для визначення правильної позиції ріжучої головки використовується датчик положення . На більшості сучасних машин для цієї мети використовуються ємнісні датчики (крім тих випадків коли верстат лазерного різання призначений ще й для різання неметалічних матеріалів).

ЧПУ. Система ЧПУ призначена для керування для управління практично всіма процесами - від позиціонування робочого органа до вибору допоміжного газу і регулювання потужності лазерного генератора. Найкращим чином зарекомендували себе такі системи як Sinumeric 840D-Sl, Fanuc 32i і 16i. Система Sinumeric 840D-Sl є кращою на сьогоднішній день (проте і ціна комплексу з таким ЧПУ вище, ніж в аналогів), і використовується лідерами лазерного ринку - Trumpf, Promotec. Ефективність ЧПУ також напряму залежить від встановленого програмного забезпечення. Програмне забезпечення має не тільки створювати карти розкрою та зберігати типові проекти, а й спираючись на оновлювані параметричні бібліотеки в автоматичному режимі підбирати оптимальні режими роботи комплексу для виготовлення конкретного виробу. Оптимальним варіантом є ВО створене інженерами-технологами виробника лазерного комплексу, оскільки воно враховує всі особливості комплексу і в разі виникнення програмних проблем легко реанімується ніж встановлювати (додаткова настройка практично не потрібно).

Система змінних робочих столів. Призначена для збільшення продуктивності комплексу за рахунок зменшення технологічних простоїв. Час необхідний на зміну робітник/завантажувальний стіл коливається в межах 40-120 секунд (залежно від системи та розміру робочого столу). Дозволяє збільшити робочий цикл до 85-90%.

Захисна кабіна. Захисна кабіна також є важливим компонентом лазерного комплексу, особливо для машин, що використовують генератори з довжиною хвилі 1,03-1,06 мкм. Відбите випромінювання таких лазерів може завдати серйозної шкоди здоров'ю обслуговуючого персоналу. Однак на даний момент компанії Promotec і Trumpf представили машини, обладнані кабінами відповідають нормам Euro Class 1 Protection (максимальний клас захисту).

У даній статті ми перерахували тільки основні системи комплексу лазерного різання. При підборі комплексу лазерного різання ми рекомендуємо обов'язково запрошувати у виробника або його представника додаткову інформацію: попередній розрахунок часу і вартості виготовлення типової деталі, термін служби основних компонентів, загальне енергоспоживання комплексу. На підставі цих даних Ви навіть без досвіду експлуатації цих машин зможете зробити усвідомлений, що базується на економічних показниках вибір.


 


  Схожі новини: {related-news}