Obsah
Co je to vláknov? laserov? ?ezací stroj? Vláknov? laserov? ?ezací stroj je laserov? ?ezací stroj, kter? jako zdroj světla pou?ívá generátor vláknového laseru. Vláknov? laserov? ?ezací stroj je druh za?ízení, které k ?ezání vyu?ívá laserové paprsky s vysokou energií emitované vláknov?mi lasery.
Je ?iroce pou?íván v kovov?robě, leteckém pr?myslu, elektronické v?robě a dal?ích oblastech. Na trhu je oblíben? pro svou vysokou efektivitu, p?esnost a flexibilní mo?nosti zpracování a je jedním z d?le?it?ch nástroj? v moderní pr?myslové v?robě.
1. P?edstavení vláknového laserového ?ezacího stroje
Ten/Ta/To cnc vláknov? laserov? ?ezací stroj M??e provádět jak ploché, tak ?ikmé ?ezání s úhledn?mi a hladk?mi hranami, vhodné pro vysoce p?esné ?ezání kovov?ch plech? a dal?ích materiál?. Mechanické rameno navíc m??e provádět trojrozměrné ?ezání namísto p?vodního importovaného pětiosého laseru.
Ve srovnání s bě?n?mi laserov?mi ?ezacími stroji na oxid uhli?it? ?et?í více místa a spot?ebuje plyn, má vysok? fotoelektrick? p?evodní poměr, je nov?m energeticky úsporn?m a ekologick?m produktem a je také jedním z p?edních světov?ch technologick?ch produkt?.
Vláknov? laser je mezinárodně nově vyvinut? typ vláknového laseru, kter? vydává laserov? paprsek s vysokou hustotou energie, kter? je koncentrován na povrchu obrobku, co? zp?sobuje, ?e oblast osvětlená ultrajemn?m ohniskem na obrobku se okam?itě roztaví a odpa?í.
Automatického ?ezání se dosahuje pohybem polohy bodu pomocí CNC mechanického systému. Ve srovnání s objemn?mi plynov?mi lasery a lasery na pevné látky mají plynové lasery zjevné v?hody a postupně se staly d?le?it?mi kandidáty v oblastech, jako je vysoce p?esné laserové zpracování, systémy LiDAR, kosmická technologie a laserová medicína.
1) Princip fungování vláknového laserového ?ezacího stroje
Vysokoenergetick? laserov? paprsek generovan? vláknov?m laserov?m p?enosem je zaost?en na povrch materiálu, tak?e se ve velmi krátkém ?ase zah?eje na bod tání nebo bod odpa?ování a roztaven? nebo odpa?en? materiál je odfouknut pomocn?m plynem (jako je kyslík, dusík nebo vzduch), ?ím? se dosáhne ?ezání.
2) Hlavní komponenty
Vláknov? laser:
Jádrová sou?ástka, která poskytuje laserov? paprsek s vysokou hustotou energie.
?ezná hlava:
V?etně zaost?ovací ?o?ky, trysky a senzoru, které jsou zodpovědné za zaost?ení laserového paprsku na povrch materiálu.
P?enosová soustava:
V?etně servomotoru, vodicí li?ty a ozubeného h?ebene pro zaji?tění p?esného pohybu ?ezací hlavy.
?ídicí systém:
CNC systém se pou?ívá k ?ízení parametr?, jako je ?ezná dráha, rychlost a v?kon.
Pomocn? plynov? systém:
Dodává kyslík, dusík nebo vzduch k podpo?e procesu ?ezání.
Chladicí systém:
Pou?ívá se k chlazení laseru a ?ezací hlavy pro zaji?tění stabilního provozu za?ízení.
Tělo stroje:
Poskytuje stabilní platformu pro zpracování, obvykle vyrobenou z vysoce pevn?ch materiál? pro zaji?tění p?esnosti zpracování.
2. Hlavní vlastnosti vláknového laserového ?ezacího stroje
Jaká je funkce ?ezacího stroje s vláknov?m laserem? M??eme analyzovat následovně:
- Vláknov? laser má vysokou elektrooptickou ú?innost konverze s ú?inností konverze p?es 30%. Nízkoenergetické vláknové lasery nevy?adují chladi? a pou?ívají vzduchové chlazení, co? m??e v?razně u?et?it spot?ebu energie během provozu, u?et?it provozní náklady a dosáhnout nejvy??í efektivity v?roby.
- Laser během provozu vy?aduje pouze elektrickou energii a negeneruje z laseru ?ádn? dal?í plyn, s nejni??ími provozními a údr?bov?mi náklady.
- Vláknov? laser vyu?ívá polovodi?ovou modularitu a redundantní konstrukci, bez optick?ch ?o?ek v rezonan?ní dutině, bez nutnosti spou?tění a s v?hodami, jako je absence se?izování, údr?ba a vysoká stabilita, co? sni?uje náklady na p?íslu?enství a dobu údr?by, co? je nesrovnatelné s tradi?ními lasery.
- V?stupní vlnová délka vláknového laseru je 1,064 mikrometru, co? je 1/10 vlnové délky CO2. Kvalita v?stupního paprsku je dobrá, hustota v?konu je vysoká a laser velmi dob?e absorbuje kovové materiály. Má vynikající ?ezací a sva?ovací schopnosti, ?ím? minimalizuje náklady na zpracování.
- Cel? stroj je p?ená?en optick?m vláknem, bez nutnosti slo?it?ch systém? pro vedení světla, jako jsou reflektory. Optická cesta je jednoduchá, konstrukce stabilní a vněj?í optická cesta nevy?aduje údr?bu.
- ?ezná hlava obsahuje ochranné ?o?ky, které minimalizují spot?ebu cenného spot?ebního materiálu, jako jsou nap?íklad zaost?ovací ?o?ky.
- Světlo je exportováno optick?mi vlákny, co? zna?ně zjednodu?uje návrh mechanick?ch systém? a umo?ňuje snadnou integraci s roboty nebo vícerozměrn?mi pracovními stoly.
- Po p?idání závěrky k laseru jej lze pou?ít pro více stroj?. Díky rozdělení optick?ch vláken jej lze rozdělit do více kanál? pro simultánní práci, co? usnadňuje roz?í?ení jeho funkcí a snadnou a jednoduchou modernizaci.
- Vláknov? laser má mal? objem, nízkou hmotnost, pohyblivou pracovní polohu a mal? p?dorys.
1) P?izp?soben? nosník
P?izp?soben? tvar paprsku u vláknov?ch laserov?ch ?ezacích stroj? je zalo?en na principu, ?e ve srovnání s tradi?ním laserov?m ?ezáním s pou?itím jediného kruhového laserového paprsku nov? ?ezací proces vyu?ívá slo?it? tvar laserového paprsku.
Vyu?itím jedine?n?ch zaost?ovacích charakteristik vysoce v?konn?ch jednomódov?ch vláknov?ch laser? se generují slo?ité tvary paprsku, které umo?ňují oddělit ?ást celkové laserové energie a vytvo?it tak ?klí?ovou díru“ pro laserové sva?ování nebo ?ezání. Zb?vající energie se rozdělí do taveniny. D?íve se hlavní paprsek pou?íval k vytvo?ení vhodného rozlo?ení vysokého tlaku par na povrchu roztaveného materiálu.
To umo?ňuje vyvíjet lokální tlak na roztaven? materiál vytékající z ?ezu, kter? daleko p?evy?uje tlak koaxiálního vst?ikování plynu bě?ně pou?ívaného p?i laserovém ?ezání. V?sledkem je, ?e ?ez je velmi úzk?. Nov? proces má velk? potenciál, proto?e neprodukuje ot?epy v ?irokém rozsahu ?ezn?ch rychlostí a umo?ňuje také vysokorychlostní ?ezání v úzk?ch konturách, ?ím? se dosahuje vysoce kvalitních ?ez?.
2) Rychlé prototypování
Technologie rychlého prototypování ve vláknov?ch laserov?ch ?ezacích strojích je obecn? termín pro technologii p?ímé v?roby vzork? nebo díl? na základě CAD model?. Integruje moderní technologické pokroky, jako je CAD technologie, CNC technologie, laserová technologie a materiálová technologie, a je d?le?itou sou?ástí pokro?ilé v?robní technologie.
Doká?e automaticky, p?ímo, rychle a p?esně zhmotnit konstruk?ní nápady do prototyp? nebo p?ímo vyroben?ch díl? s ur?it?mi funkcemi zalo?en?mi na CAD modelech (elektronick?ch modelech), generovat témě? jakoukoli slo?itou sou?ástku bez pou?ití forem a nástroj? a ?e?it tak problém rychlého propojení od návrhu a? po v?robu.
Tato technologie proto doká?e rychle vyhodnotit a upravit design produktu, efektivně zkrátit cyklus v?voje produktu, sní?it náklady na v?voj, splnit po?adavky dne?ního silně konkuren?ního trhu na rychl? v?voj a v?robu nov?ch produkt? a zlep?it konkurenceschopnost produkt? na trhu a komplexní konkurenceschopnost podnik?.
3) Vodní chlazení
Jako podp?rné chladicí za?ízení pro vláknové laserové ?ezací stroje zaji??uje chladi?, ?e vláknov? laserov? ?ezací stroj pracuje normálně p?i konstantní teplotě. Tento specializovan? chladi? pro vláknové laserové ?ezací stroje pat?í do kategorie pr?myslov?ch chladicích jednotek s dvěma provozními re?imy konstantní teploty a inteligentním nastavením teploty s p?esností regulace teploty ± 0,3 ℃.
Bohatá konfigurace, v?etně p?epína?? vstupního a v?stupního ?ízení, pokro?il?ch funkcí, jako je pr?tok chladicí vody a alarmy vysoké a nízké teploty, stabilní a odoln? v?kon a obzvlá?tě vynikající v oblasti úspory energie a ochrany ?ivotního prost?edí.
?
Technické parametry:
Plně automatická inteligentní regulace teploty na jednom místě: U?ivatelé mohou automaticky p?epínat na vhodnou regulovanou teplotu, ani? by ji museli měnit v r?zn?ch prost?edích.
CW-6100AT: Lze pou?ít k chlazení jednoho vláknového laseru o v?konu 300 W–1000 W.
Vybaveno oh?íva?em a konfigurací pro kontrolu kvality ?i?těné vody.
3. Jaká je v?hoda ?ezacího stroje s vláknov?m laserem?
Hlavní charakteristiky
Efektivní p?eměna energie:
??innost elektrooptického p?evodu vláknov?ch laser? dosahuje a? 30%, co? je energeticky ú?inněj?í ne? tradi?ní CO? lasery.
Vysoká p?esnost:
Laserov? paprsek má po zaost?ení mal? pr?měr, úzkou ?těrbinu a p?esnost ?ezání ±0,1 mm.
Vysokorychlostní ?ezání:
Obzvlá?tě vhodné pro rychlé zpracování tenk?ch plech?, rychlost ?ezání je vy??í ne? u tradi?ních metod.
Nízké náklady na údr?bu:
Vláknové lasery mají bezúdr?bovou konstrukci, dlouhou ?ivotnost a nízké provozní náklady.
Silná p?izp?sobivost materiálu:
M??e ?ezat r?zné kovové materiály, jako je uhlíková ocel, nerezová ocel, hliníkové slitiny, mě? atd.
Ochrana ?ivotního prost?edí:
?ádn? hluk, ?ádné zne?i?tění během zpracování, v souladu s po?adavky na zelenou v?robu.
V?hody ?ezacího stroje s vláknov?m laserem oproti ?ezacímu stroji s CO2 laserem
- Vynikající kvalita paprsku: men?í zaost?ovací bod, jemněj?í ?ezné linie, vy??í efektivita práce a lep?í kvalita zpracování.
- Extrémně vysoká ?ezná rychlost: dvojnásobn? v?kon oproti CO2 laserov?m ?ezacím stroj?m stejného v?konu.
- Extrémně stabilní: pou?ití prvot?ídních importovan?ch vláknov?ch laser? se stabilním v?konem a ?ivotností klí?ov?ch komponent a? 100 000 hodin.
- Extrémně vysoká ú?innost elektrooptické konverze: ??innost fotoelektrické konverze vláknového laserového ?ezacího stroje je p?ibli?ně 30%, co? je t?ikrát více ne? u CO2 laserového ?ezacího stroje, co? je úspora energie a ?etrnost k ?ivotnímu prost?edí.
- Extrémně nízké provozní náklady: Spot?eba energie celého stroje je pouze 20-30% oproti podobn?m CO2 laserov?m ?ezacím stroj?m.
- Extrémně nízké náklady na údr?bu: ?ádn? laserov? pracovní plyn. P?enos optick?mi vlákny bez nutnosti reflexních ?o?ek. M??e u?et?it spoustu náklad? na údr?bu.
- Snadná obsluha a údr?ba produktu: P?enos optick?mi vlákny, není t?eba upravovat optickou dráhu.
- Super siln? flexibilní světlovodn? efekt: kompaktní velikost, kompaktní konstrukce, snadné splnění flexibilních po?adavk? na zpracování.
Samoz?ejmě, ve srovnání s ?ezacími stroji na bázi oxidu uhli?itého je ?ezn? rozsah optick?ch vláken relativně úzk?. Vzhledem k vlnové délce mohou ?ezat pouze kovové materiály a nekovy je neabsorbují snadno, co? ovlivňuje jejich ?ezn? rozsah.
V?hody ve srovnání s laserov?mi ?ezacími stroji YAG
- Rychlost ?ezání: Rychlost ?ezacího stroje s vláknov?m laserem je 4–5krát vy??í ne? rychlost YAG, co? je vhodné pro velkoobjemové zpracování a v?robu.
- Náklady na pou?ití: Náklady na pou?ití vláknového laserového ?ezacího stroje jsou ni??í ne? u ?ezání laserem YAG
- ??innost optoelektronické konverze: ??innost fotoelektrické konverze vláknového laserového ?ezacího stroje je p?ibli?ně 10krát vy??í ne? u YAG
Cena odpovídajících vláknov?ch laser? je relativně vysoká, tak?e cena vláknov?ch laserov?ch ?ezacích stroj? je mnohem vy??í ne? u laserov?ch ?ezacích stroj? YAG, ale mnohem ni??í ne? u laserov?ch ?ezacích stroj? s oxidem uhli?it?m. Jejich nákladová efektivita je v?ak skute?ně nejvy??í ze v?ech t?í.
4. Jaká je nev?hoda ?ezacího stroje s vláknov?m laserem?
P?esto?e mají vláknové laserové ?ezací stroje mnoho v?hod p?i zpracování kov?, mají také ur?ité nev?hody a omezení, která se projevují p?edev?ím v následujících aspektech:
1) Vysoké náklady na vybavení
Po?áte?ní po?izovací náklady na ?ezací stroje s vláknov?m laserem jsou vysoké, zejména u za?ízení s vysok?m v?konem.
U mal?ch a st?edních podnik? m??e trvat dlouho, ne? se investi?ní náklady vrátí.
?
2) Problémy s ?ezáním vysoce reflexních materiál?
P?i ?ezání vysoce reflexních materiál? (jako je mě?, hliník, st?íbro, zlato atd.) se laser m??e ?áste?ně odrá?et, co? sni?uje ú?innost ?ezání. Pro sní?ení po?kození za?ízení zp?sobeného laserov?m odrazem jsou nutné speciální procesy nebo konfigurace (nap?íklad antireflexní za?ízení).
V tomto p?ípadě vám profesionální v?robci doporu?í pou?ít vysoce kvalitní st?íhací stroj.
?
3) Omezená schopnost ?ezat silné plechy
?ezací stroje s vláknov?m laserem dosahují dobr?ch v?sledk? na tenk?ch a st?edně siln?ch plechech (obvykle men?ích ne? 25 mm), ale u silněj?ích kovov?ch plech? nemusí b?t rychlost a kvalita ?ezání tak dobrá jako u plazmového ?ezání nebo ?ezání vodním paprskem. Pro ?ezání siln?ch plech? jsou zapot?ebí lasery s vy??ím v?konem, co? dále zvy?uje náklady.
?
4) Vysoké po?adavky na prost?edí zpracování
Pro zaji?tění normálního provozu za?ízení je vy?adován stabilní zdroj napájení a chladicí systém. Prost?edí zpracování je t?eba udr?ovat ?isté, aby se zabránilo vlivu prachu a oleje na optick? systém.
?
5) Náklady na údr?bu a spot?ební materiál
P?esto?e samotn? vláknov? laser má nízké nároky na údr?bu, ostatní komponenty (jako jsou ?ezací hlavy, ?o?ky a trysky) stále vy?adují pravidelnou údr?bu a v?měnu. Spot?eba pomocn?ch plyn? (jako je dusík, kyslík) také zvy?uje provozní náklady, zejména p?i ?ezání po dlouhou dobu a s vysokou intenzitou.
?
6) Provozní a technick? práh
Obsluha vy?aduje kvalifikované techniky, zejména pro programování a nastavování parametr? slo?it?ch sou?ástí. Nesprávná obsluha m??e vést ke sní?ení kvality ?ezu nebo po?kození za?ízení.
?
7) Omezení materiálu
Omezené mo?nosti zpracování nekovov?ch materiál?, jako je d?evo, sklo nebo některé plasty, obvykle vy?adují jiné typy laserov?ch ?ezacích za?ízení (nap?íklad ?ezací stroje CO? laserem). Některé povlaky nebo kompozitní materiály mohou mít nep?ízniv? vliv na v?sledky ?ezání.
?
8) Závislost p?esnosti obrábění na stabilitě obráběcího stroje
P?esnost ?ezu je vysoce závislá na strukturální stabilitě a p?esnosti pohybu obráběcího stroje. Pokud je obráběcí stroj nízké kvality nebo se po dlouhodobém pou?ívání opot?ebuje, ovlivní to p?esnost obrábění.
?
9) Slo?ité po?áte?ní nastavení a ladění
U slo?it?ch díl? nebo specifick?ch materiál? je nutné parametry upravovat několikrát, aby se dosáhlo nejlep?ího ?ezného efektu. Nesprávné nastavení parametr? m??e vést k nestabilní kvalitě ?ezu.
?
Navzdory těmto nev?hodám jsou vláknové laserové ?ezací stroje stále nenahraditeln?mi nástroji v mnoha pr?myslov?ch odvětvích díky své vysoké ú?innosti a vysoké p?esnosti. Potenciální nev?hody lze p?ekonat v?běrem vysoce kvalitního za?ízení, optimalizací procesních parametr?, posílením údr?by a ?kolením obsluhy.
Po?áte?ní náklady na za?ízení jsou vysoké. P?i ?ezání vysoce reflexních materiál? (jako je mě? a hliník) m??e b?t vy?adována speciální konfigurace.
5. Klí?ové faktory pro v?běr vláknového laserového ?ezacího stroje
– Napájení
Vyberte vhodn? v?kon laseru podle typu a tlou??ky materiálu.
– Velikost pro zpracování
Vyberte si st?l stroje, kter? odpovídá velikosti obrobku.
– Zna?ka a slu?by
Vyberte si zna?ku s vyspělou technologií a perfektním poprodejním servisem.
– Pomocné funkce
Nap?íklad automatické nakládání a vykládání, funkce ?ezání trubek atd., mohou zlep?it efektivitu v?roby.
6. Závěr
Co je to vláknov? laserov? ?ezací stroj? Odpově? zní následující. Vláknov? laserov? ?ezací stroj p?edstavuje technologickou revoluci ve zpracování plech? a ?obráběcí centrum“ pro zpracování plech?. Laserové ?ezací stroje se vyzna?ují vysokou úrovní flexibility, vysokou ?eznou rychlostí, vysokou ú?inností spot?eby a krátk?mi cykly spot?eby produktu, co? si získalo ?iroké uplatnění na trhu.
?ezací stroj s vláknov?m laserem nevyvíjí ?ádnou ?eznou sílu ani deformaci během zpracování. ?ádné opot?ebení nástroje, dobrá shoda s daty. A? u? se jedná o jednoduch? nebo slo?it? díl, lze jej jemně a rychle tvarovat a ?ezat laserem v jednom kroku. Má úzk? ?ezn? ?ev, dobrou kvalitu ?ezu, vysokou úroveň automatizace, jednoduchou obsluhu, nízkou pracovní náro?nost a ?ádné zne?i?tění. Doká?e automaticky rozvrhnout a vno?it ?ezy, ?ím? se zlep?uje rychlost aplikace dat, sni?ují se náklady na spot?ebu a zvy?uje se ekonomická efektivita. Efektivní ?ivotnost této technologie je dlouhá.
V sou?asné době se v zahrani?í vláknové laserové ?ezací stroje pou?ívají p?evá?ně pro plechy o tlou??ce p?esahující 2 mm. Mnoho zahrani?ních odborník? analyzuje, ?e p?í?tích 30–40 let je zlat?m obdobím pro rozvoj technologie laserového zpracování (co? je směr expanze zpracování plech?).
Dal?í související informace o ?ezání vláknov?m laserem: