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您需要了解的有关激光管切割的信息

发布时间:[2019-06-06 15:00:23]

大多数金属加工商对纤维激光切割技术在平板加工方面所做的工作有着深刻的理解,但光纤激光器在切割管材方面做了哪些工作呢?实际上相当多。

有些事情非常引人注目。与传统的CO 2谐振器相比,光纤激光器上的激光“发生器”要小得多实际上,光纤激光器是由二极管组成的,这些二极管组合在一个公文包大小的模块中,功率范围从600到1500瓦。将多个模块拼接在一起以形成最终的有源谐振器,其通常是小文件柜的尺寸。产生的光通过光纤电缆引导和放大。当光从光纤电缆出射时,它与生成时相同,没有功率或质量损失。然后根据要切割的材料类型进行调整和聚焦。

CO 2谐振器要大得多并且需要更多能量,因为电被引入气体组合以产生激光束。镜子有助于光强度增加,准备退出谐振器。在离开谐振器之后,光束必须穿过包括几个冷镜的路径,直到它到达透镜。这种行程导致激光束的功率和质量损失。

三菱激光

由于产生CO 2激光器所需的功率量,与光纤激光器相比,其效率较低并且具有低得多的壁插塞效率。因此,CO 2激光器所需的大型冷却器也需要更多的总功率。鉴于光纤激光器谐振器的壁式插头效率超过40%,您不仅可以使用更少的功率,而且还可以降低您的高需求占地面积。

在你仔细研究光纤激光器运行之前,有些事情并不那么明显。因为其光束直径通常是CO 2光束尺寸的三分之一,所以光纤激光器具有比CO 2激光束更大的功率密度这不仅可以使光纤切割得更快,而且还可以使光纤穿得更快。这种较小的光束尺寸还使光纤能够切割复杂的形状并留下锐利的边缘。想象一下,当徽标字母之间的间距为0.035英寸时,将企业徽标从管中切出; 光纤可以切割,而CO 2激光则不能。

光纤激光器的波长为1.06微米,比CO 2激光束的波长小10%由于其波长小得多,光纤激光器产生的光束更容易被反射材料吸取; CO 2激光更可能从这些材料的表面反射。因此,光纤激光切割机可以切割黄铜,铜和其他反射材料。应该注意的是,从材料反射的CO 2激光束不仅会损坏机器的切割镜头,还会损坏整个光束路径。使用光纤电缆进行光束路径可以消除这种风险。

当然,光纤激光器在维护方面不需要太多关注。它不需要镜面清洁和波纹管检查CO 2激光切割机所需。只要它得到干净的冷却水冷却并且常规更换空气过滤器,光纤激光器本身就没有预防性维护。

另一个考虑因素是光纤激光器的公文包大小的模块 - 它们允许冗余。如果一个模块出现问题,则谐振器不会完全关闭。光纤激光器是冗余的,其他模块可以暂时产生更多的功率以支撑向下模块,直到可以完成修复 - 顺便说一句,可以在现场完成。其他时候,光纤谐振器可以继续产生降低的功率,直到可以进行修理。不幸的是,如果CO 2谐振器存在问题,则整个谐振器都会关闭,而不仅仅是降低功率模式。

曾多次认为光纤激光器只能用于薄材料。具有较大波长的CO 2在切割厚材料期间产生足够的切口,允许足够的空间用于材料去除; 光纤激光器不能产生相同的切口或更厚的材料。但近年来,已经通过准直技术解决了这一问题,该技术可以产生更宽的光纤激光产生的光束,从而在厚材料中产生材料分离和材料去除空间。并且由于光束宽度是可切换的,因此机器可以使用较窄的光束来处理薄的材料,这允许在同一光纤激光切割机上更快地处理不同尺寸的材料。

片式激光切割机现在与激光发生技术一起销售,能够提供高达12kW的功率。激光管切割机通常以5kW的速度加满,因为任何更多的功率将同时切割通过管的相对侧。

你可能已经注意到大家还没有讨论过切割速度。在管子上可以每分钟切割500英寸,但这并不总是现实的。在激光管切割中,真正的重点应该是加载管子需要多长时间,对其进行索引,使其处于正确的位置进行切割,穿孔和切割,以及卸载部件。它更多的是激光管切割机的零件加工时间,而不是切割速度。

让大家谈谈材料

切割金属板的激光切割机可以在几秒钟内更换纸张。在激光管切割机上也可以这样做,但它是如何完成的完全不同的故事。

没有标准材料塔与激光管切割机。捆绑式装载机是最有效的管材处理选择,通过单一化系统一次将一根管从束中送入管式激光器。这种类型的进给机构不适用于开放型材,例如角度或通道,因为它们在成束时互锁并且不容易释放。对于打开的配置文件,使用步进加载器,它将一个部分一次排列到机器中,同时保持该部分的正确方向。

这些管子不小。在美国,标准长度为24英尺。西海岸的一些人通常使用20英尺。长度为标准尺寸。

多样性是任何加工车间的现实,对于那些操作管式激光器的人来说也是如此。看到各种尺寸的部件来自一个管子并不罕见。机器必须能够卸载可能小至2英寸且长达15英尺的激光切割部件,一个接一个地一个。它还必须能够在不损坏它们的情况下卸载这些部件,这对于诸如铝之类的较软金属来说可能是一个挑战。

管的本质可以防止需要具有非常高功率激光的机器。虽然平板激光切割机现在可以提供功率为12 kW的激光发生器,但管激光切割机通常只需要最大5 kW的功率。使用管子,你总是要考虑你正在切割的管子的另一侧。在切割过程中,更强大的激光只会吹过管子的另一侧。(当然,如果你正在管激光器上处理光束或通道,你不必担心另一面。)

管切割的另一个考虑因素是焊缝。这种材料是滚压成型并焊接在一起。这提出了两点,通常必须解决:

  1. 激光切割时必须考虑管的焊缝定位。焊缝不得干扰销或孔,并且对于美学应用,例如家具,焊缝需要尽可能地隐藏。在传统的激光管切割系统中,光学传感器用于扫描管以寻找焊缝。管道通常被油或锈覆盖,并且焊缝难以与其他具有污染物的表面区域区分开。在不锈钢或镀锌处,焊缝可能仅在内部可见。这导致一些制造商在他们的系统中加入摄像头,这使得机器不仅可以扫描管子的外部,而且还可以扫描内部。这允许机器检测到模糊的焊缝并且相对于它正确地定位零件。
  2. 焊缝也具有不同的成分,并且与管的其余部分的切割方式不同。传统上,操作员必须减慢或增加管上发生的所有操作的功率以解决焊缝问题。今天,一些OEM已经开发出他们的控制技术和参数,以允许机器单独焊接焊缝并仅调整这些部分。这使机器能够以最快的方式处理这些部件。当激光器穿过管子及其焊缝时,控制器会自动调节功率,频率和占空比。操作员无需创建完美的参数; 他可以专注于将材料放入和取出机器。

没有什么是完美的

请记住,没有完美的管子。他们有弓。焊缝不仅可以在外部突出,还可以在管内部突出。当从一个产品运行到另一个产品运行存在这种不一致时,始终如一地快速处理这种材料是一个真正的挑战。

想象一下,必须在管子上放置一个通孔。它必须以实际尺寸为中心,而不仅仅是管的一个面。如果管弯曲,那将使事情变得更加困难。这就是管子制造的生命。

你如何弥补这一点?传统上,您将使用标记接触点的传感器下来并触摸脸部。然后旋转管子,触摸管子的另一侧。这让控制器知道管子是如何弯曲的。这种方法是准确的,可以确保这些通孔适用于应用。但请记住,每次管子旋转时,都能降低提供极高公差的能力。

要记住的另一个因素是,在切割开始之前,检查管中的弓和扭曲的传统方法可能需要五到七秒。使用传统的触摸传感手段,您必须交换生产力以保证准确性。同样,在光纤激光切割的时代,这似乎是一生,但使用管子并不像使用金属板那么简单。

为了弥补管道检查的时间差距,一些机械制造商正在使用相机进行这些检查。它们将质量检查降低到大约半秒,并且还减少了所需的旋转次数。这使机器能够保持生产率和精度。

现实情况是,采购部门总是会追求更便宜的选择。这意味着一周来自工厂的管道在下一周不太可能是相同的。制造商必须学会管理这种变化。

专注于生产成品

与传统的CO 2激光切割机相比,光纤激光器几乎不需要维护,具有出色的插头效率,可以切割反射材料,并提供精确的切割。在切割某些金属厚度时,它们也比CO 2机器但是,切割管的速度是相对的。实时节省来自加快管的加工时间和生产成品零件。

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