Kaip pagerinti metalo lazerinio pjovimo mašinos pjaustymo efektyvumą?

Optimizuokite pagrindinius lazerio parametrus medžiagai specifiniam efektyvumui

Lazerio galia, pjaustymo greitis ir fokusavimo padėties kalibravimas pagal metalo tipą ir storį

Tiksli pagrindinių parametrų derinimas yra būtinas maksimaliai padidinti Jūsų metalo lazerinio pjovimo mašinos efektyvumą. Nerūdijantis plienas reikalauja didesnės galios (3–6 kW) ir lėtesnių greičių, kad būtų slopinamas oksidacija, o aliuminiui reikalingi greitesni greičiai ir mažesnė galia, kad nebūtų tirpalo telkšojimo. Fokusavimo padėtis lemia kraštų kokybę ir įsiskverbimo gylį:

• Plonos plokštės (<3 mm) : Šiek tiek negilus fokusas (–0,5 mm) sumažina šilumos iškraipymą
• Storos plokštės (>10 mm) : Gilesnis fokusas (+2 mm) išlaiko spindulio intensyvumą visoje storio apimtyje

Tinkama kalibracija – patvirtinta pagal medžiagai būdingus etalonus – 28 % sumažina pjūvio plotį ir 15 % padidina pjaustymo greitį lyginant su gamyklinėmis numatytosiomis reikšmėmis, tai parodė kolegų peržiūrėtas pramonės tyrimas, paskelbtas Journal of Manufacturing Processes .

Spartos, uždelsimo laiko ir kraštų kokybės balansavimas didelio našumo metalo lazerinio pjaustymo mašinų veikloje

Judėjimo dinamika svarbiai lemia gamybos našumą visoje pramonės gamyboje. Kalbant apie pagreitį, yra aiškus ryšys tarp to, kas veikia geriausiai, ir medžiagų savybių. Pavyzdžiui, plonos plieno plokštės, kurios yra storesnės nei 5 mm, gana gerai išlaiko apie 1,5G pagreitį. Tačiau dirbant su storesniais nei 8 mm aliuminio gabalais, kurie linkę būti lankstesni, operatoriai paprastai pasiekia geriausių rezultatų esant maždaug 0,8G. Taip pat labai svarbu teisingai nustatyti perforavimo užlaikymo laiką. Dauguma įmonių šį laiką laiko trumpesnį nei 0,8 sekundės plonesnėms medžiagoms, dažnai naudodamos priešpulsines funkcijas šilumos kaupimuisi kontroliuoti. Per ilgas delsimas karščio paveiktame plotе faktiškai gali išplėsti šią zoną net 40 %, dėl ko kenčia tiek galutinio produkto stiprumas, tiek matmenys. Tačiau šiuolaikinė kampų glodinimo technologija tikrai radikaliai pakeitė situaciją. Šios sistemos išlaiko siaurus tolerancijos ribojimus ±0,1 mm net pasiekiant 120 metrų per minutę greitį, tuo pačiu išlaikydamos tiesius ir statmenis kraštus. Tai, kas anksčiau reikalavo sulėtinti dėl tikslumo, dabar įmanoma be jokio gamybos greičio aukojimo.

Valikite ir dinamikai reguliukite asistent gasą, optimaliam metalo apdirbimo rezultatui

Gasa (N₂, O₂, žymiai komprimovanis aeris) valikimas ir spiedimas nerūdijamajam, mild steel, ir aluminiumui

Svarbu tinkamai pasirinkti pagalbinį dujinį, nes tai tiesiogiai veikia pjaunamų kraštų kokybę, jų atsiradimo greitį ir ilgalaikes išlaidas. Pjauti nerūdijantį plieną geriausia azotu, kurio slėgis būtų nuo 12 iki 20 bar, kad būtų gauti švarūs, be oksidacijos ar griovelių kraštai – todėl jo negali apsieiti ligoninės ir maisto perdirbimo įmonės. Dirbant su angliniu plienu, deguonis žemesniame slėgyje – nuo 0,5 iki 5 bar – padeda pagreitinti procesą dėka egzoterminių reakcijų, leidžiančių pjauti apie 30 % greičiau, ypač kai daroma su lakštų storiu daugiau nei 6 mm. Aliuminijus sukelia visai kitokias problemas dėl jo atspindinčios paviršiaus savybių ir šilumos laidumo. Dauguma gamyklų nustato, kad norint pašalinti dirvą ir užtikrinti švarų detalių atskyrimą, reikia naudoti azotą didesniame slėgyje – nuo 15 iki 25 bar. Kai kurie operatoriai kaip pigesnį variantą bandydami naudoti suspaustą orą plonoms aliuminio plokštėms iki 3 mm storio, tačiau įspėjama: toks metodas gali sukelti oksidacijos problemas bei nevienodą pjūvį, kuris ateityje galėtų sukelti sunkumų.

Slėgis turi būti koreguojamas keičiantis medžiagos storiui. Pavyzdžiui, dirbant su 8 mm nerūdijančio plieno plokšte, reikia beveik dvigubai daugiau dujų tūrio lyginant su plona 1 mm skarda, jei norime, kad srautas liejasi sklandžiai, nekildamas turbulencijos antpuršė. Remiantis suvirinimo ekspertais, netinkamai parinktos dujos yra beveik pusės visų pasikartojančių problemų priežastis lakštinio metalo pjaustyme. Naujesni įrenginiai šią problemą sprendžia naudodami jutiklius, kurie realiu laiku nustato medžiagos storį ir išlaiko pastovų slėgio valdymą. Šios sistemos automatiškai reguliuoja dujų tiekimą keičiantis skirtingiems kontūrams, taupydamos azotą pjautinant minkštąjį plieną ir neleisdamos nereikalingo paviršiaus kietėjimo nerūdijančio plieno kraštuose procese.

Realaikio spaudimo monitorinimas yra kritičkai important: nepakankamas flow priežastis šmolten re-adhesion; excessivus flow distort kerf ir destabilizuje plasma plume. Semper validate new gas settings with test cuts—especially when switching materials—as gas viscosity and thermal properties influence focal point stability.

Maximize Throughput with Intelligent Nesting and Motion Optimization

Tinkami programinės įrangos metodai gali labai padidinti našumą dirbant su metalo lazerio pjaustymo mašinomis. Vienas metodas, vadinamas bendru kraštu pjaunant, esencialiai naudoja tą pačią pjaustymo liniją detalėms, esančioms viena šalia kitos, kad nebūtų eikvojamas laikas kartojant pjaustymus. Tada yra šis šuoliuojantis judėjimas, kai pjaustymo galva tiesiai juda per medžiagą, o ne grįžta į pradinį tašką po kiekvieno pjaustymo. Tai sutaupo daugybę laiko, kuris kitaip būtų prarastas dėl nereikalingų judesių. Sudėtingoms formoms tiltelio metodai išlaiko dalis sujungtas per pjaustymo procesą. Tai neleidžia erzinantiems virpuliams sugadinti detalių ir leidžia paleisti mašiną greičiau, nepakenkiant kokybei, net sudėtingiems dizainams, kuriems anksčiau reikėdavo amžinybės.

Bendras kraštas pjaunant, šuoliuojantis judėjimas ir tiltelio strategijos metalo lazerio pjaustymo mašinos programinėje įrangoje

Šios metodikos gali sutrumpinti prarasto laiko kiekį iki 40 procentų, tuo pačiu geriau panaudojant medžiagas lyginant su tradiciniais išdėstymo metodais. Kai detalių išdėstymas ir pjovimo maršrutai suprogramuoti naudojant protingus algoritmus, gamyklos iš tikrųjų pagamina daugiau produktų, neprarandant matavimų tikslumo ar pjovimo kraštų švaros. Šuoliuojanti judėjimo sistema veikia nuolat, be įkyrių stabdymo-pradžios pauzių, kurios eiliniame procese labai daug laiko praleidžia veltui. Nesenka FMA 2023 metais atlikto tyrimo duomenys taip pat parodė kažką įdomaus: kai įmonės sujungia pažangų išdėstymą su optimizuotomis judėjimo sistemomis, jos sutaupo nuo 18 iki 22 procentų visų gamybos išlaidų. Pusė šių taupymų pasiekiama dėl to, kad mažiau švaistoma pradinės medžiagos, o kita pusė – tiesiog dėl to, kad visame gamybos procese darbai atliekami greičiau.

Palaikykite maksimalų efektyvumą proaktyviai prižiūrėdami ir tvarkydami sunaudojamuosius medžiagas

Reguliari priežiūra nėra pasirinktinas dalykas, norint išlaikyti metalo lazerio pjovimo mašinas maksimaliai veikiančiomis. Kai ant lęšių kaupiasi metalo garai, jie trikdo spindulio kokybę ir sukelia nevienodą energijos pasiskirstymą. Optikos valymas tuoj pat prieš pradedant darbą arba po ilgų gamybos ciklų padeda išlaikyti fokusavimo kokybę. Nusidėvėję antgaliai keičia dujų srautą per sistemą ir taip pat turi įtakos srovės alinavimui. Gamintojai paprastai siūlo keitimo grafikus, tačiau operatoriai turėtų juos keisti anksčiau, jei pastebi tokius požymius kaip netaisyklingas liesos susidarymas arba nevienodos pjovos kraštai. Prieš pradėdami didelius detalių partijų apdorojimus, visada patikrinkite kalibravimo nustatymus skirtingose stalo zonose. Net menki 0,1 mm netikslumai gali padidinti pjovimo plotį apie 15 % ir lemia mažesnį tikslumą baigtų detalių statmenybėje.

Geros sąnaudinės medžiagos valdymas – tai ne tik apie optikos ir antgalinių keitimą, kai jie susidėvi. Operatoriai taip pat turėtų atidžiai stebėti deguonies grynumą. Norint tinkamai dirbti su deguonimi pagalbinio pjaustymo procese, reikia mažiausiai 99,95 % gryno deguonies. Aušinimo skysčio chilleriuose reikia reguliariai tikrinti pH balansą bei dalelių kiekį, nes šie veiksniai tiesiogiai veikia šiluminę stabilumą laikui bėgant. Nepamirškite fiksuoti, kiek valandų dirbo rezonatoriai, kad techninė priežiūra būtų atlikta dar iki tol, kol pasireikštų problemos. Pagal kai kurias JAV nacionalinės standartų ir technologijos instituto (NIST) atliktas studijas, įmonės, kurios naudoja tokį sistemingą požiūrį, sumažina netikėtą prastovą apie 45 %. Galvokite apie techninę priežiūrą ne kaip apie darbą, kurį reikia nužymėti sąraše, o kaip apie visuotinę strategiją. Tinkama techninė priežiūra nustoja būti papildomu išlaidų straipsniu ir tampa veiksniu, kuris prisideda prie geresnio įrenginių prieinamumo, didesnių gamybos pajėgumų ir ilguoju laikotarpiu grąžina investicijų pelną.

DUK

Kodėl svarbu kalibruoti fokusavimo padėtį laserine pjovimo technologijoje?

Fokusavimo padėties kalibravimas yra būtinas kraštų kokybei ir įskverbimo gyliai optimizuoti. Tai padeda sumažinti šilumos iškraipymus plonose lakštiniuose medžiagose ir palaikyti spindulio intensyvumą storesnėse plokštėse.

Kodėl svarbi dujų pasirinkimas laserinės pjovimo metu?

Dujų pasirinkimas turi įtakos pjovimo kokybei, greičiui ir eksploatacijos sąnaudoms. Teisingų dujų naudojimas neleidžia susidaryti oksidacijai ir užtikrina glotnesnius pjūvius, taip pat padidina pjovimo greitį, ypač skirtingoms medžiagoms.

Kaip protingas išdėstymas pagerina laserinės pjovimo efektyvumą?

Protingas išdėstymas sumažina pjovimo laiką 40 % ir gerina medžiagos panaudojimą, leisdamas gamykloms pagaminti daugiau, nesumažinus tikslumo ar kraštų kokybės.

Kokie privalumai reguliariosios priežiūros atliekamos laserinėms pjovimo mašinoms?

Reguliari priežiūra išlaiko spindulio kokybę, neleidžia atsirasti netolygiems pjūviams ir ženkliai sumažina prastovų trukmę, taip gerinant bendrą mašinos veikimo efektyvumą.