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O que é máquina de corte a laser de fibra? Máquina de corte a laser de fibra é uma máquina de corte a laser que usa um gerador de laser de fibra como fonte de luz. Máquina de corte a laser de fibra é um tipo de equipamento que usa feixes de laser de alta energia emitidos por lasers de fibra para corte.
? amplamente utilizado em processamento de metais, aeroespacial, fabrica??o eletr?nica e outros campos. ? favorecido pelo mercado por sua alta eficiência, precis?o e capacidades de processamento flexíveis, e é uma das ferramentas importantes na fabrica??o industrial moderna.
1. Introdu??o à máquina de corte a laser de fibra
O máquina de corte a laser de fibra cnc pode executar tanto corte plano quanto corte oblíquo, com bordas limpas e suaves, adequado para corte de alta precis?o de placas de metal e outros materiais. Além disso, o bra?o mec?nico pode executar corte tridimensional em vez do laser original importado de cinco eixos.
Comparado às máquinas de corte a laser de dióxido de carbono comuns, ele economiza mais espa?o e consumo de gás, tem uma alta taxa de convers?o fotoelétrica, é um novo produto de economia de energia e ecologicamente correto, além de ser um dos principais produtos tecnológicos do mundo.
O laser de fibra é um tipo de laser de fibra desenvolvido internacionalmente que emite um feixe de laser de alta densidade de energia, que é concentrado na superfície da pe?a de trabalho, fazendo com que a área iluminada pelo ponto focal ultrafino na pe?a de trabalho derreta e vaporize instantaneamente.
O corte automático é obtido movendo a posi??o do ponto por meio de um sistema mec?nico CNC. Comparados com lasers de gás volumosos e lasers sólidos, os lasers de gás têm vantagens óbvias e gradualmente se desenvolveram em candidatos importantes em campos como processamento de laser de alta precis?o, sistemas LiDAR, tecnologia espacial e medicina a laser.
1) Princípio de funcionamento da máquina de corte a laser de fibra
O feixe de laser de alta energia gerado pela transmiss?o do laser de fibra é focado na superfície do material, de modo que ele é aquecido até o ponto de fus?o ou vaporiza??o em um tempo muito curto, e o material derretido ou vaporizado é soprado para longe pelo gás auxiliar (como oxigênio, nitrogênio ou ar), conseguindo assim o corte.
2) Componentes principais
Laser de fibra:
Componente principal, fornecendo feixe de laser de alta densidade de energia.
Cabe?a de corte:
Incluindo lente de foco, bico e sensor, responsáveis por focalizar o feixe de laser na superfície do material.
Sistema de transmiss?o:
Inclui servo motor, trilho guia e cremalheira para garantir o movimento preciso do cabe?ote de corte.
Sistema de controle:
O sistema CNC é usado para controlar par?metros como caminho de corte, velocidade e potência.
Sistema de gás auxiliar:
Fornece oxigênio, nitrogênio ou ar para auxiliar no processo de corte.
Sistema de refrigera??o:
Usado para resfriar o laser e a cabe?a de corte para garantir a opera??o estável do equipamento.
Corpo da máquina:
Fornece uma plataforma de processamento estável, geralmente feita de materiais de alta resistência para garantir a precis?o do processamento.
2. Principais características da máquina de corte a laser de fibra
Qual é o recurso da máquina de corte a laser de fibra? Podemos analisar da seguinte forma:
- O laser de fibra tem alta eficiência de convers?o eletro-óptica, com uma eficiência de convers?o de mais de 30%. Os lasers de fibra de baixa potência n?o requerem um resfriador e usam resfriamento a ar, o que pode economizar significativamente o consumo de energia durante a opera??o, economizar custos operacionais e atingir a mais alta eficiência de produ??o.
- O laser requer apenas energia elétrica durante a opera??o e n?o gera gás adicional, com os menores custos operacionais e de manuten??o.
- O laser de fibra adota modularidade semicondutora e design redundante, sem lentes ópticas na cavidade ressonante, sem necessidade de tempo de inicializa??o e tem as vantagens de n?o precisar de ajustes, nem de manuten??o, e alta estabilidade, reduzindo custos com acessórios e tempo de manuten??o, o que é incomparável aos lasers tradicionais.
- O comprimento de onda de saída do laser de fibra é de 1,064 micr?metros, que é 1/10 do comprimento de onda do CO2. A qualidade do feixe de saída é boa, a densidade de potência é alta e é muito propícia à absor??o de materiais metálicos. Ele tem excelentes capacidades de corte e soldagem, minimizando assim os custos de processamento.
- A máquina inteira é transmitida por fibra óptica, sem a necessidade de sistemas complexos de guia de luz, como refletores. O caminho óptico é simples, a estrutura é estável e o caminho óptico externo é livre de manuten??o.
- A cabe?a de corte contém lentes de prote??o, que minimizam o consumo de consumíveis valiosos, como lentes de foco.
- A luz é exportada através de fibras ópticas, tornando o projeto de sistemas mec?nicos muito simples e fácil de integrar com rob?s ou bancadas de trabalho multidimensionais.
- Após adicionar um obturador ao laser, ele pode ser usado para várias máquinas. Por meio da divis?o de fibra óptica, ele pode ser dividido em vários canais para trabalhar simultaneamente, facilitando a expans?o de suas fun??es e a atualiza??o de forma fácil e simples.
- O laser de fibra tem um volume pequeno, peso leve, posi??o de trabalho móvel e tamanho compacto.
1) Viga personalizada
O formato de feixe personalizado em máquinas de corte a laser de fibra é baseado em um princípio que, comparado ao corte a laser tradicional usando um único feixe de laser circular, o novo processo de corte adota um formato de feixe de laser complexo.
Ao utilizar as características únicas de foco dos lasers de fibra monomodo de alta potência, s?o gerados formatos de feixes complexos, possibilitando separar uma parte da energia total do laser, a fim de criar um "buraco de fechadura" para aplica??es de soldagem ou corte a laser. A energia restante será distribuída para o fundido. Antes disso, o feixe principal era usado para criar uma distribui??o apropriada de alta press?o de vapor na superfície do material fundido.
Isso permite que ele aplique press?o local ao material fundido que flui para fora da incis?o, o que excede em muito a press?o da inje??o de gás coaxial comumente usada no corte a laser. O resultado é que a incis?o é muito estreita. O novo processo tem grande potencial, pois n?o produz rebarbas dentro de uma grande faixa de velocidade de corte e também pode executar cortes de alta velocidade em cortes de contorno estreito, produzindo cortes de alta qualidade
2) Prototipagem rápida
A tecnologia de prototipagem rápida em máquinas de corte a laser de fibra é um termo geral para a tecnologia de produ??o direta de amostras ou pe?as com base em modelos CAD. Ela integra conquistas tecnológicas modernas, como tecnologia CAD, tecnologia CNC, tecnologia laser e tecnologia de materiais, e é um componente importante da tecnologia de fabrica??o avan?ada.
Ele pode materializar ideias de design de forma automática, direta, rápida e precisa em protótipos ou pe?as fabricadas diretamente com determinadas fun??es com base em modelos CAD (modelos eletr?nicos), gerando quase qualquer componente complexo sem o uso de moldes e ferramentas, resolvendo o problema de encaixe rápido do design à fabrica??o.
Portanto, essa tecnologia pode avaliar e modificar rapidamente o design do produto, encurtar efetivamente o ciclo de desenvolvimento do produto, reduzir os custos de desenvolvimento, atender aos requisitos do mercado extremamente competitivo de hoje para rápido desenvolvimento e fabrica??o de novos produtos e melhorar a competitividade de mercado dos produtos e a competitividade abrangente das empresas.
3) Resfriamento a água
Como um equipamento de resfriamento de suporte para máquinas de corte a laser de fibra, o chiller garante que a máquina de corte a laser de fibra opere normalmente em uma temperatura constante. O chiller dedicado para máquina de corte a laser de fibra pertence ao chiller industrial do tipo refrigera??o, que tem dois modos de trabalho de temperatura constante e ajuste inteligente de temperatura, com uma precis?o de controle de temperatura de ± 0,3 ℃.
Rico em configura??o, incluindo interruptores de equipamentos de controle de entrada e saída, fun??es avan?adas como fluxo de água de resfriamento e alarmes de alta e baixa temperatura, desempenho estável e durável e particularmente notável em conserva??o de energia e prote??o ambiental.
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Par?metros técnicos:
Controle de temperatura inteligente totalmente automático e centralizado: os usuários podem alternar automaticamente para a temperatura de controle apropriada sem alterá-la em ambientes diferentes.
CW-6100AT: Pode ser aplicado para resfriar um único laser de fibra de 300 W-1000 W.
Equipado com aquecedor e configura??o de qualidade de água purificada.
3. Qual é a vantagem da máquina de corte a laser de fibra?
Principais características
Convers?o eficiente de energia:
A eficiência de convers?o eletro-óptica dos lasers de fibra é t?o alta quanto 30%, o que é mais eficiente em termos de energia do que os lasers de CO? tradicionais.
Alta precis?o:
O feixe de laser tem um di?metro pequeno após o foco, uma fenda estreita e uma precis?o de corte de ±0,1 mm.
Corte de alta velocidade:
Particularmente adequado para processamento rápido de chapas finas, a velocidade de corte é mais rápida que os métodos tradicionais.
Baixo custo de manuten??o:
Os lasers de fibra adotam um design que n?o requer manuten??o, têm longa vida útil e baixos custos operacionais.
Forte adaptabilidade do material:
Pode cortar uma variedade de materiais metálicos, como a?o carbono, a?o inoxidável, liga de alumínio, cobre, etc.
Prote??o ambiental:
Sem ruído, sem polui??o durante o processamento, em conformidade com os requisitos de fabrica??o verde.
Vantagens da máquina de corte a laser de fibra em rela??o à máquina de corte a laser de CO2
- Excelente qualidade do feixe: ponto de foco menor, linhas de corte mais finas, maior eficiência de trabalho e melhor qualidade de processamento.
- Velocidade de corte extremamente alta: o dobro da potência das máquinas de corte a laser de CO2 com a mesma potência.
- Extremamente estável: utiliza lasers de fibra importados de classe mundial, com desempenho estável e vida útil de até 100.000 horas para componentes principais.
- Eficiência de convers?o eletro-óptica extremamente alta: A eficiência de convers?o fotoelétrica da máquina de corte a laser de fibra é de cerca de 30%, que é três vezes maior que a da máquina de corte a laser de CO2, economizando energia e sendo ecologicamente correta.
- Custo de uso extremamente baixo: O consumo de energia de toda a máquina é de apenas 20-30% daquele de máquinas de corte a laser de CO2 semelhantes.
- Custo de manuten??o extremamente baixo: sem gás de trabalho a laser. Transmiss?o de fibra óptica sem a necessidade de lentes reflexivas. Pode economizar muitos custos de manuten??o.
- Fácil opera??o e manuten??o do produto: Transmiss?o por fibra óptica, sem necessidade de ajuste do caminho óptico.
- Efeito de guia de luz super forte e flexível: tamanho compacto, estrutura compacta, fácil de atender aos requisitos de processamento flexíveis.
Claro, comparado a máquinas de corte a laser de dióxido de carbono, o alcance de corte de fibras ópticas é relativamente estreito. Devido ao comprimento de onda, ele só pode cortar materiais metálicos e n?o é facilmente absorvido por n?o metais, afetando assim seu alcance de corte.
Vantagens em compara??o com máquinas de corte a laser Yag
- Velocidade de corte: A velocidade da máquina de corte a laser de fibra é 4-5 vezes maior que a YAG, adequada para processamento e produ??o em larga escala
- Custo de uso: O custo de uso da máquina de corte a laser de fibra é menor do que o do corte a laser sólido YAG
- Eficiência de convers?o optoeletr?nica: A eficiência de convers?o fotoelétrica da máquina de corte a laser de fibra é cerca de 10 vezes maior que a do YAG
O pre?o dos lasers de fibra correspondentes é relativamente alto, ent?o o pre?o das máquinas de corte a laser de fibra é muito mais alto do que o das máquinas de corte a laser YAG, mas muito mais baixo do que o das máquinas de corte a laser de dióxido de carbono. Mas sua rela??o custo-benefício é de fato a mais alta entre as três.
4. Quais s?o as desvantagens da máquina de corte a laser de fibra?
Embora as máquinas de corte a laser de fibra tenham muitas vantagens no processamento de metais, elas também apresentam algumas desvantagens e limita??es, que se refletem principalmente nos seguintes aspectos:
1) Alto custo do equipamento
O custo inicial de compra de máquinas de corte a laser de fibra é alto, especialmente equipamentos de alta potência.
Para pequenas e médias empresas, pode levar muito tempo para recuperar o custo do investimento.
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2) Desafios no corte de materiais altamente refletivos
Ao cortar materiais altamente refletivos (como cobre, alumínio, prata, ouro, etc.), o laser pode ser parcialmente refletido, reduzindo a eficiência do corte. Processos ou configura??es especiais (como dispositivos antirreflexo) s?o necessários para reduzir os danos ao equipamento causados pela reflex?o do laser.
Neste caso, os fabricantes profissionais recomendar?o que você use um máquina de corte de alta qualidade.
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3) Capacidade limitada de cortar chapas grossas
Máquinas de corte a laser de fibra têm bom desempenho em chapas finas e chapas de espessura média (geralmente menos de 25 mm), mas para chapas de metal mais grossas, a velocidade e a qualidade do corte podem n?o ser t?o boas quanto o corte a plasma ou o corte a jato de água. Lasers de maior potência s?o necessários para corte de chapas grossas, aumentando ainda mais os custos.
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4) Altos requisitos para o ambiente de processamento
Um sistema de fornecimento de energia e resfriamento estável é necessário para garantir a opera??o normal do equipamento. O ambiente de processamento precisa ser mantido limpo para evitar a influência de poeira e óleo no sistema óptico.
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5) Custos de manuten??o e consumíveis
Embora o laser de fibra em si tenha baixos requisitos de manuten??o, outros componentes (como cabe?as de corte, lentes e bicos) ainda precisam de manuten??o e substitui??o regulares. O consumo de gases auxiliares (como nitrogênio, oxigênio) também aumentará os custos operacionais, especialmente ao cortar por um longo tempo e em alta intensidade.
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6) Opera??o e limiar técnico
A opera??o requer técnicos qualificados, especialmente para programa??o e ajuste de par?metros de pe?as complexas. A opera??o inadequada pode resultar em redu??o da qualidade de corte ou danos ao equipamento.
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7) Limita??es materiais
Capacidades limitadas de processamento para materiais n?o metálicos, como madeira, vidro ou certos plásticos, geralmente exigem outros tipos de equipamentos de corte a laser (como máquinas de corte a laser de CO?). Certos revestimentos ou materiais compostos podem ter um efeito adverso nos resultados do corte.
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8) Dependência da precis?o do processamento na estabilidade da máquina-ferramenta
A precis?o do corte depende muito da estabilidade estrutural e da precis?o do movimento da máquina-ferramenta. Se a máquina-ferramenta for de baixa qualidade ou se desgastar após uso prolongado, isso afetará a precis?o do processamento.
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9) Configura??o inicial e depura??o complexas
Para pe?as complexas ou materiais específicos, os par?metros precisam ser ajustados várias vezes para obter o melhor efeito de corte. Configura??es de par?metros inadequadas podem resultar em qualidade de corte instável.
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Apesar dessas desvantagens, as máquinas de corte a laser de fibra ainda s?o ferramentas insubstituíveis em muitas indústrias devido à sua alta eficiência e alta precis?o. Desvantagens potenciais podem ser superadas selecionando equipamentos de alta qualidade, otimizando par?metros de processo, fortalecendo a manuten??o e treinando operadores.
O custo inicial do equipamento é alto. Ao cortar materiais altamente refletivos (como cobre e alumínio), pode ser necessária uma configura??o especial.
5. Fatores-chave para selecionar uma máquina de corte a laser de fibra
- Poder
Escolha a potência do laser apropriada de acordo com o tipo e a espessura do material.
– Tamanho do processamento
Escolha uma mesa de máquina que seja adequada ao tamanho da pe?a de trabalho.
– Marca e servi?o
Escolha uma marca com tecnologia madura e servi?o pós-venda perfeito.
– Fun??es auxiliares
Como carga e descarga automáticas, fun??es de corte de tubos, etc., podem melhorar a eficiência da produ??o.
6. Conclus?o
O que é máquina de corte a laser de fibra? A resposta é a seguinte. A máquina de corte a laser de fibra é uma revolu??o tecnológica no processamento de chapas metálicas e um “centro de usinagem” no processamento de chapas metálicas. As máquinas de corte a laser têm um alto nível de flexibilidade, alta velocidade de corte, alta eficiência de consumo e ciclos curtos de consumo de produto, o que conquistou um amplo mercado para os clientes.
A máquina de corte a laser de fibra n?o tem for?a de corte e nenhuma deforma??o durante o processamento. Sem desgaste de ferramenta, boa conformidade de dados. Seja uma pe?a simples ou complexa, ela pode ser fina e rapidamente formada e cortada com laser de uma só vez. Sua costura de corte estreita, boa qualidade de corte, alto nível de automa??o, opera??o simples, baixa intensidade de trabalho e nenhuma polui??o. Ela pode concluir o layout de corte automático e o aninhamento, melhorando a taxa de aplica??o de dados, reduzindo os custos de consumo e melhorando a eficiência econ?mica. A vida útil efetiva desta tecnologia é longa.
Atualmente, máquinas de corte a laser de fibra s?o usadas principalmente para espessuras de chapas metálicas que excedem 2MM em países estrangeiros. Muitos especialistas estrangeiros analisam que os próximos 30-40 anos s?o o período de ouro para a expans?o da tecnologia de processamento a laser (que é a dire??o para a expans?o do processamento de chapas metálicas).
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