Лазерні верстати для різання металевих пластин стали незамінними у сучасному виробництві. Оскільки галузі прагнуть до високої точності, швидшого циклу виробництва та зниження експлуатаційних витрат, технологія волоконного лазера замінила традиційні методи різання, такі як плазмова, газополум'яна та механічна різка. Незалежно від того, чи працює компанія з листовою вуглецевою сталью, нержавіючою сталью, легованою сталью чи алюмінієвими пластинами, волоконно-лазерні верстати забезпечують стабільну роботу та високоякісний розріз.
На відміну від традиційного різання листового металу, різання плит передбачає використання більш товстих матеріалів, великих компонентів і жорсткіших допусків. Цей перехід вимагає потужного різання, сучасних систем переміщення та оптимізованого охолодження. Сучасні лазерні установки з волоконним лазером для різання плит спеціально розроблені для вирішення цих завдань, що робить їх надзвичайно цінними в таких галузях, як важке машинобудування, будівництво, суднобудування, сільськогосподарське обладнання та промислове виробництво.
У цій статті розглядається конструкція лазерних верстатів для різання металевих плит, їх ефективність при роботі з різними матеріалами та причини, чому вони зараз вважаються необхідними в галузях високоточної обробки плит.
Лазерні машини з волоконним лазером для різання плит створені з урахуванням жорсткості, міцності та тривалої точності. Якість їх механічної конструкції відіграє ключову роль у продуктивності — особливо під час різання плит завтовшки понад 10 мм.
Для різання сталевих плит потрібен робочий стіл, здатний витримувати великі навантаження без деформації. Лазерні машини для різання плит, як правило, мають зварені сталеві основи, які проходять високотемпературне відпалювання для зняття внутрішніх напружень. Це забезпечує стабільність рами протягом багатьох років постійної експлуатації, навіть під вагою товстих нержавіючих плит або великих листів вуглецевої сталі.
Стабільна основа також запобігає вібрації, що критично важливо під час різання складних контурів або довгих прямих країв. Навіть незначні вібрації можуть спричинити теплове відхилення, неоднакові розрізи або конусоподібність, що всі разом впливає на якість готових деталей.
Машини для різання плит зазвичай використовують лазерні джерела потужністю від 6 кВт до понад 30 кВт. Висока потужність є обов’язковою для ефективної обробки товстих сталевих і алюмінієвих плит. Потужний волоконний лазер забезпечує:
Швидке пробивання товстого металу
Чисті краї різання
Менша ширина зміцнювання
Зменшену зону термічного впливу (ЗТВ)
Можливість різання відбивних матеріалів, таких як алюміній та мідь
Бренди, такі як IPG, nLIGHT, Max та Raycus, зазвичай використовуються в промислових машинах для різання металевих плит завдяки їх стабільності та довгому терміну служби.
Для різання товстих металевих плит система переміщення має бути надзвичайно жорсткою та точною. Виробники часто використовують:
Конструкції балок із литого алюмінію
Подвійні приводні порталі системи
Сервомотори з високим крутним моментом
Міцні лінійні напрямні та кульові гвинти або передачі типу «рейка-шестерня»
Ці компоненти дозволяють різальному головці плавно і точно переміщатися по всій площині різання, забезпечуючи стабільну якість різу навіть на високих потужностях.
Різальна головка є серцем машини. Сучасні головки для різання листів мають такі особливості:
Технологія автоматичного фокусування
Оптичні лінзи, стійкі до високих температур
Захист від зіткнення
Можливість використання газу підвищеного тиску
Сенсори реального часу для моніторингу
Автоматичне фокусування забезпечує оптимальне положення променя для матеріалів різної товщини, тоді як сучасні системи охолодження запобігають перегріву під час тривалого різання листів.
Лазерні пластирізальні верстати з волоконним лазером розроблені для обробки матеріалів товщиною від 10 мм до 60 мм і більше, залежно від потужності лазера.
Волоконні лазери значно перевершують плазмове та кисневе різання за кількома параметрами:
Гладкість краю
Волоконні лазери забезпечують чисті, гладкі краї, які потребують мінімальної або зовсім не потребують додаткової обробки, тоді як плазмове та газове різання часто залишають шорсткі або оксидовані краї.
Менша зона термічного впливу
Вузька зона термічного впливу допомагає зберегти механічну міцність і зменшує деформацію — це важливо для високоточних компонентів.
Краща точність різання
Розрізи лазером надзвичайно вузькі, що дозволяє точно узгоджувати деталі та щільно розташовувати їх.
Висока повторюваність
Навіть тривалі серійні виробництва зберігають стабільну якість.
Ці переваги особливо важливі для галузей, що вимагають високої точності, наприклад, виробництво форм для автомобілебудування або виготовлення високоточного обладнання.
Хоча плазмовий різак іноді може конкурувати з лазерним за швидкістю різки товстого листа, волоконні лазери забезпечують кращу загальну ефективність завдяки:
Швидше пробивання
Чистіші поверхні після різки
Менше вторинних операцій
Краща сумісність з автоматизацією
Волоконний лазер потужністю 12 кВт може різати вуглецеву сталь товщиною 20 мм із дивовижною швидкістю, зберігаючи відмінну якість. Новіші системи потужністю 20–40 кВт легко справляються з різкою плит товщиною 40–60 мм.
Листові волоконно-лазерні верстати для металу працюють з великою кількістю матеріалів:
Пластини з вуглецевої сталі — різати швидко та чисто.
Пластини з нержавінної сталі — утворюють яскраві краї при використанні азоту.
Алюмінієві пластини — вимагають високої потужності, але досягають вражаючої якості обробленої поверхні.
Оцинковані пластини — зберігають цілісність покриття за оптимізованих параметрів.
Сплавені сталі — особливо підходять для високоміцних або жароміцних матеріалів.
Ця універсальність усуває необхідність у кількох системах різання.
Сучасні програмні пакети ЧПК оптимізують траєкторії різання, висоту пальника, швидкість проходження кутів і компенсацію розрізу. До типових функцій належать:
Інтелектуальне компонування для зменшення відходів матеріалу
Візуалізація траєкторії в реальному часі
База даних параметрів різання
Функції автоматичного мікроз'єднання
Інструменти корекції геометрії
Ці покращення програмного забезпечення підвищують точність і продуктивність різання.
Високопродуктивні лазерні верстати для різання листового металу оснащені інтелектуальними модулями, такими як:
Моніторинг стабільності променя в реальному часі
Зворотний зв'язок за тиском газу
Датчики температури в головці різання
Автоматичне відстеження точок зупинки
Виявлення зіткнень
Адаптивне керування фокусом
Ці функції зменшують кількість браку та підвищують довготривалу надійність обладнання.
Оскільки різання листового матеріалу часто вимагає високої потужності, у верстати включають:
Закриті зони різання
Відведення диму
Протипожежні системи
Датчики аварійного зупинення
Захист від перевантаження
Ці системи роблять різання листового матеріалу високої потужності безпечнішим і чистішим.
Правильне обслуговування подовжує термін експлуатації обладнання та забезпечує стабільну якість різання.
Оператори зазвичай перевіряють:
Чистота лінзи
Вирівнювання сопла
Чистота охолоджувальної води
Вирівнювання платформи
Тиск газу
Оптоволоконні з'єднувачі
Щоденне обслуговування забезпечує стабільність різання.
За належного догляду промислові волоконні лазери можуть працювати понад 100 000 годин. Посилені рами та модульна конструкція компонентів роблять обладнання придатним для важких умов цехів та багатозмінного виробництва.
Різання товстих сталевих листів для балок, кріплень, конструктивних елементів та рам важкого обладнання.
Волоконні лазери забезпечують точне різання великоформатних сталевих листів, що використовуються у корпусах, палубах та морських механізмах.
Обладнання, що використовується в цих галузях, потребує товстих зносостійких сталевих компонентів, які виготовляють за допомогою лазерного різання високої потужності.
Високоточне різання сталевих листів забезпечує ідеальне прилягання та структурну надійність.
Сталеві листи, вирізані лазером, використовуються в вантажівках, причепах, каркасах кузовів, формах та спеціалізованих транспортних засобах.
Волоконне лазерне різання листового металу дозволяє невеликим і середнім майстерням виконувати великі проекти, які раніше були доступні лише важким заводам.
Лазерні верстати для різання металевих пластин трансформували те, як галузі обробляють товсті метали. Їхня висока точність, неймовірна швидкість, гнучкість щодо матеріалів та низькі довгострокові експлуатаційні витрати роблять їх незамінним активом для сучасного виробництва. Незалежно від того, чи йдеться про суднобудування, важке машинобудування, виготовлення металоконструкцій чи автомобільну промисловість, волоконні лазери перевершують традиційні методи різання за якістю та ефективністю.
Оскільки потужність лазерів продовжує зростати, а автоматизація стає все досконалішою, верстати для різання пластин волоконним лазером будуть ставати ще потужнішими та ще незаміннішими у світі промислової металообробки.
EN
