راهنمای خرید دستگاه برش لیزر فیبر: آنچه که هر سازنده فلزی باید بداند

برش لیزری فیبر در دهه گذشته به فناوری غالب برای ساخت ورق فلز تبدیل شده است - و دلیل خوبی هم دارد. در مقایسه با برش پلاسما، لیزر فیبر به طور چشمگیری کیفیت لبه بهتر و تحمل‌های سخت‌تر را ارائه می‌کند. در مقایسه با لیزر CO2، لیزر فیبر، فلزات بازتابنده ای را که CO2 قادر به کنترل آن نیست، برش می دهد، انرژی بسیار کمتری مصرف می کند و به تعمیر و نگهداری بسیار کمتری نیاز دارد. در مقایسه با واترجت، لیزر فیبر روی فلز با گیج نازک تا متوسط ​​سریعتر است و هزینه عملیاتی کمتری در ساعت دارد.

برای سازندگان فلز، تابلوسازان، سازندگان HVAC، تامین کنندگان قطعات خودرو و تولیدکنندگان تجهیزات صنعتی، دیگر این سوال مطرح نیست که آیا لیزر فیبر فناوری مناسبی است یا خیر. این است که کدام دستگاه لیزر فیبر سرمایه‌گذاری مناسب برای یک عملیات خاص است - و این سؤال پاسخ پیچیده‌تری نسبت به بسیاری از خریداران در هنگام شروع فرآیند دارد.

بازار لیزر فیبر به سرعت گسترش یافته است. سطوح توان از 1 کیلووات به 40 کیلووات در ماشین های تجاری افزایش یافته است. سرعت برش چند برابر شده است. قیمت ها به طور قابل توجهی کاهش یافته است زیرا تولید کنندگان چینی ماشین های با کیفیت بالا را با قیمت های رقابتی به بازار آورده اند. نتیجه بازاری با گزینه های بیشتر، تنوع بیشتر در کیفیت، و پتانسیل بیشتری برای تصمیم گیری های خرید عالی و ضعیف نسبت به هر نقطه قبلی در تاریخ این فناوری است.

این راهنما به سازندگان فلزات و خریداران تولیدی چارچوب کاملی برای ارزیابی ماشین‌های برش لیزر فیبر می‌دهد - شامل هر مشخصاتی که مهم است، مبادله بین پیکربندی‌ها، سوالاتی که باید از هر تامین‌کننده بپرسید، و چارچوب تصمیم‌گیری عملی برای تطبیق مشخصات دستگاه با الزامات تولید.

چگونه برش لیزر فیبر کار می کند: ملزومات

قبل از مقایسه مشخصات، توضیح مختصری در مورد نحوه عملکرد برش لیزر فیبر پایه ای برای درک اینکه چرا هر یک از مشخصات مهم است، فراهم می کند.

یک دستگاه برش لیزر فیبر با استفاده از یک کابل فیبر نوری که با عناصر کمیاب خاکی (معمولا ایتربیوم) دوپ شده است، یک پرتو لیزر با شدت بالا تولید می کند. منبع لیزر نور را در فیبر تقویت می کند و پرتویی با طول موج تقریباً 1064 نانومتر تولید می کند. این پرتو از طریق یک سر برش بر روی سطح فلز متمرکز می شود، جایی که مواد را ذوب یا تبخیر می کند. یک گاز کمکی - معمولاً اکسیژن، نیتروژن یا هوای فشرده - مواد مذاب را از برش خارج می‌کند و یک پوسته تمیز ایجاد می‌کند.

چرا لیزر فیبر از جایگزین های برش فلز بهتر عمل می کند:

• مزیت طول موج: طول موج 1064 نانومتر بسیار موثرتر توسط فلزات - از جمله فلزات بسیار بازتابنده مانند مس، برنج و آلومینیوم - نسبت به طول موج 10600 نانومتر لیزرهای CO2 جذب می شود. این باعث می شود لیزر فیبر تنها فناوری لیزر عملی برای برش فلزات بازتابنده باشد.

• کیفیت پرتو: لیزرهای فیبر پرتویی با کیفیت پرتوی عالی (مقدار M⊃2 کم) تولید می‌کنند، که به این معنی است که پرتو را می‌توان در یک نقطه بسیار کوچک متمرکز کرد - امکان برش جزئیات دقیق و تمیز کردن لبه‌ها روی مواد نازک.

• راندمان پریز دیواری: منابع لیزر فیبر انرژی الکتریکی را با راندمان 25 تا 35 درصد به انرژی لیزر تبدیل می کنند، در مقایسه با لیزرهای CO2 10 تا 15 درصد. این به طور مستقیم به کاهش مصرف برق در هر ساعت کار ترجمه می شود.

• تعمیر و نگهداری کم: منابع لیزر فیبر فاقد آینه، لوله گاز و بدون نیاز به تراز هستند - پرتو از طریق کابل فیبر نوری ارسال می شود. این امر باعث از بین رفتن بیشترین نیاز به تعمیر و نگهداری قطعات سیستم های لیزر CO2 می شود.

مهمترین مشخصات: قدرت لیزر

توان لیزر - با وات (W) یا کیلووات (کیلووات) اندازه گیری می شود - مشخصاتی است که مستقیماً تعیین می کند که یک دستگاه لیزر فیبر چه مواد و ضخامت هایی را می تواند برش دهد، با چه سرعتی و با چه کیفیت لبه ای.

انتخاب سطح توان مناسب، مهم ترین تصمیم در فرآیند خرید است. کم توانی به این معنی است که دستگاه نمی تواند ضخیم ترین مواد شما را با سرعت تولید برش دهد. غلبه کردن به معنای پرداخت هزینه برای قابلیتی است که هرگز از آن استفاده نخواهید کرد.

آنچه که هر سطح قدرت می تواند انجام دهد

1 کیلو وات - 2 کیلو وات: تولید در سطح ورودی

مناسب برای: تابلوسازی، ساخت ورق فلزی سبک، اجزای گیج نازک، فلزکاری تزئینی.

مناسب برای: ساخت فولاد سازه ای، برش صفحه گیج سنگین، تولید با حجم بالا بر روی مواد با ضخامت متوسط.

3kW – 4kW: تولید میان رده

مناسب برای: ساخت ورق های فلزی عمومی، اجزای HVAC، محفظه ها، براکت ها، اجزای سازه ای با گیج متوسط.

این پرکاربردترین محدوده توان برای کارگاه‌های ساخت عمومی است - اکثر ضخامت‌های متداول ورق فلزی را در سرعت‌های تولید عملی بدون هزینه سرمایه بالاتر ماشین‌های +6 کیلووات پوشش می‌دهد.

6 کیلو وات - 8 کیلو وات: تولید با توان بالا

مناسب برای: ساخت سنگین، اجزای ساختاری، برش صفحه ضخیم، تولید با حجم بالا که سرعت برش بر روی مواد با ضخامت متوسط ​​در اولویت است.

12 کیلو وات - 20 کیلووات +: قدرت فوق العاده بالا

برای کاربردهای تخصصی صنعتی سنگین - برش صفحات ضخیم، خطوط تولید با حجم بالا و کاربردهایی که سرعت برش روی مواد 20 میلی متری + حیاتی است. هزینه سرمایه و هزینه عملیاتی این ماشین ها به طور قابل توجهی بالاتر است و برای ساخت عمومی مناسب نیستند.

قدرت در مقابل سرعت: معاوضه ای که بیشترین اهمیت را دارد

قدرت بالاتر نه تنها برش مواد ضخیم‌تر را ممکن می‌سازد، بلکه سرعت برش را در مواد نازک‌تر نیز به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. این نکته ای است که بسیاری از خریداران هنگام انتخاب سطح قدرت آن را دست کم می گیرند.

مثال: برش فولاد ملایم 3 میلی متری

برای تولیدکننده‌ای با حجم بالا که مقادیر زیادی از مواد گیج نازک را برش می‌دهد، مزیت سرعت قدرت بالاتر - حتی در موادی که یک ماشین کم‌مصرف می‌تواند از نظر فنی برش دهد - می‌تواند سرمایه‌گذاری اضافی را از طریق افزایش تولید روزانه توجیه کند.

راهنمایی عملی:

ضخیم ترین مواد معمولی و رایج ترین ضخامت مواد خود را شناسایی کنید. ضخیم ترین مواد معمولی حداقل توان مورد نیاز را تعیین می کند. رایج ترین ضخامت تعیین می کند که آیا توان بالاتر با مزیت سرعت در ترکیب تولید معمولی شما توجیه می شود یا خیر.

اندازه تخت برش: با فرمت متریال شما مطابقت داشته باشد

تخت برش باید بزرگ‌ترین ورقی را که مرتباً پردازش می‌کنید در خود جای دهد. اندازه تخت برش لیزر فیبر استاندارد از فرمت های مواد استاندارد صنعت ورق فلز پیروی می کند:

بستر 1500×3000 میلی‌متر پرکاربردترین پیکربندی برای ساخت ورق فلزی عمومی است - ورق استاندارد 1500×3000 میلی‌متر (5×10 فوت) که رایج‌ترین فرمت تجاری ورق فلزی در سطح جهان است را در خود جای می‌دهد.

راهنمایی عملی:

اندازه تخت را برای بزرگ‌ترین ملحفه معمولی‌تان تنظیم کنید، نه بزرگ‌ترین ملحفه گاه به گاه. اگر به طور منظم ورق‌های 1500×3000 میلی‌متری را پردازش می‌کنید اما گهگاه نیاز به برش قطعات 2000×4000 میلی‌متری دارید، پاسخ درست معمولاً یک دستگاه 1500×3000 میلی‌متری برای تولید روزانه به‌علاوه یک قرارداد فرعی برای کارهای بزرگ گاه به گاه است – نه دستگاهی با ابعاد 2000×4000 میلی‌متر که برای 9 ساعت کارکرد آن کم‌استفاده می‌شود.

The Cutting Head: Where Precision Happens

سر برش جزئی است که پرتو لیزر را بر روی سطح مواد متمرکز می کند و گاز کمکی را به منطقه برش می رساند. این یکی از مهم ترین اجزای فنی در ماشین است و یکی از مهم ترین تمایزهای کیفیت بین ماشین ها با قیمت های مشابه است.

فوکوس خودکار در مقابل فوکوس دستی

هدهای برش فوکوس دستی به اپراتور نیاز دارند که هنگام تغییر ضخامت یا نوع مواد، فاصله کانونی را به صورت دستی تنظیم کند. این زمان‌بر است و تنوع اپراتور را معرفی می‌کند - تنظیم فوکوس به مهارت و توجه اپراتور بستگی دارد.

سرهای برش فوکوس خودکار موقعیت کانونی را به طور خودکار بر اساس پارامترهای مواد برنامه ریزی شده تنظیم می کنند. این امر زمان تنظیم دستی را حذف می‌کند، فوکوس ثابت را در سراسر ورق کامل تضمین می‌کند (تغییر صافی ورق را جبران می‌کند)، و به دستگاه اجازه می‌دهد تا بین انواع مواد و ضخامت‌ها بدون دخالت اپراتور جابجا شود.

برای هر محیط تولیدی که در آن چندین نوع مواد یا ضخامت پردازش می شود، فوکوس خودکار قویاً توصیه می شود . این مشخصات استاندارد در ماشین های تولید حرفه ای است.

برندهای سر برش

سر برش جزئی است که کیفیت برند تأثیر مستقیم و قابل اندازه گیری بر عملکرد و قابلیت اطمینان برش دارد. پرکاربردترین و معتبرترین برندهای سر برش در صنعت لیزر فیبر عبارتند از:

Precitec (آلمان)

معیار صنعت برای کیفیت سر برش. هدهای Precitec به دلیل کنترل دقیق فوکوس، محافظت در برابر برخورد قوی و عمر طولانی شناخته شده اند. مورد استفاده در ماشین آلات تولید با بالاترین مشخصات در سطح جهان.

Raytools (سوئیس)

جایگزینی با کیفیت بالا برای Precitec، که به طور گسترده در دستگاه های لیزر فیبر چینی با درجه حرفه ای استفاده می شود. عملکرد عالی را با قیمت پایین تری نسبت به Precitec ارائه می دهد.

WSX (چین)

یک نام تجاری سر برش چینی که کیفیت آن به طور قابل توجهی بهبود یافته است و اکنون در بسیاری از دستگاه های لیزر فیبر میان رده استفاده می شود. برای کاربردهای ساخت عمومی مناسب است.

راهنمایی عملی:

برای یک ماشین تولیدی که با شیفت کامل روی مواد مختلف کار می کند، یک سر برش Precitec یا Raytools را مشخص کنید. تفاوت در قابلیت اطمینان و عملکرد برش در طول عمر دستگاه، حق بیمه قیمت را نسبت به جایگزین‌های با کیفیت پایین‌تر توجیه می‌کند.

تعمیر و نگهداری نازل و لنز

نازل و لنز محافظ اجزای مصرفی هستند که نیاز به بازرسی و تعویض منظم دارند. نازل جریان گاز کمکی را در اطراف نقطه برش هدایت می کند. یک نازل فرسوده یا آسیب دیده باعث ایجاد جریان گاز ناسازگار و کیفیت پایین برش می شود. لنز محافظ اپتیک فوکوس را از پاشش و بخار محافظت می کند. یک لنز آلوده انتقال پرتو را کاهش می دهد و در صورت عدم تعویض سریع می تواند باعث آسیب لنز شود.

در دسترس بودن و هزینه نازل های جایگزین و لنزهای محافظ برای سر برش مشخص شده در هر دستگاهی را که در حال ارزیابی هستید، تأیید کنید. اینها هزینه های مصرفی مستمری هستند که باید در کل هزینه محاسبه مالکیت لحاظ شوند.

منبع لیزر: قلب ماشین

منبع لیزر - قطعه ای که پرتو لیزر را تولید می کند - گران ترین تک جزء در دستگاه برش لیزر فیبر است و بیشترین تأثیر را بر قابلیت اطمینان و عملکرد طولانی مدت دارد.

برندهای اصلی منبع لیزر

IPG Photonics (ایالات متحده آمریکا)

رهبر بازار جهانی منابع لیزر فیبر. منابع IPG در ماشین آلات با بالاترین کیفیت از تمام تولید کنندگان بزرگ استفاده می شود و معیاری برای کیفیت پرتو، قابلیت اطمینان و عمر مفید است. منابع IPG دارای قیمت ممتاز هستند اما مشخصات انتخابی برای خریدارانی هستند که قابلیت اطمینان و عملکرد بلندمدت را در اولویت قرار می دهند.

Raycus (چین)

تولید کننده پیشرو منبع لیزر فیبر چینی. منابع Raycus در طول پنج سال گذشته از نظر کیفیت به طور چشمگیری بهبود یافته اند و اکنون در طیف گسترده ای از ماشین های حرفه ای استفاده می شوند. آنها عملکرد خوبی را با قیمت بسیار پایین‌تری نسبت به IPG ارائه می‌دهند و برای خریدارانی که به دنبال تعادل کیفیت و هزینه هستند، گزینه‌ای عملی هستند.

MAX Photonics (چین)

یکی دیگر از تولید کنندگان منبع لیزر چینی که از نظر کیفیت و قیمت قابل مقایسه با Raycus است. به طور گسترده در ماشین های حرفه ای میان رده استفاده می شود.

JPT (چین)

یک تولید کننده چینی بر روی منابع کم توان (معمولاً کمتر از 3 کیلووات) متمرکز شده است که در ماشین های سطح پایه و میان رده استفاده می شود.

آنچه منبع لیزر تعیین می کند

• کیفیت تیر (M⊃2؛ مقدار): M⊃2 پایین تر؛ = کیفیت پرتو بهتر = اندازه نقطه متمرکز کوچکتر = برش تمیزتر روی مواد نازک و قابلیت جزئیات ریزتر

• پایداری توان: توان خروجی ثابت در محدوده عملیاتی کیفیت برش ثابت را در طول شیفت تولید تضمین می کند

• عمر سرویس: منابع IPG برای بیش از 100000 ساعت کار رتبه بندی می شوند. منابع چینی معمولاً دارای رتبه‌بندی 30000 تا 50000 ساعت هستند، اگرچه عملکرد در دنیای واقعی متفاوت است.

• گارانتی: IPG معمولاً 2 سال ضمانت ارائه می دهد. منابع چینی معمولاً 1 تا 2 سال ارائه می دهند

راهنمایی عملی:

برای ماشینی که شیفت های کامل تولید را اجرا می کند و انتظار می رود 8 تا 10+ سال کار کند، منبع IPG سرمایه گذاری بلندمدت کم ریسک است. برای ماشین‌هایی با چرخه‌های کاری سبک‌تر یا طول عمر مورد انتظار کوتاه‌تر، منبع Raycus یا MAX عملکرد خوبی را با هزینه سرمایه کمتر ارائه می‌دهد.

گاز کمکی: اکسیژن، نیتروژن یا هوا؟

گاز کمکی دمیده شده از طریق نازل برش تاثیر قابل توجهی بر کیفیت برش، پرداخت لبه و هزینه عملیاتی دارد. انتخاب گاز کمکی به مواد بستگی دارد.

برش اکسیژن

اکسیژن در حین برش با فلز واکنش گرمازا می دهد و انرژی را به برش می افزاید و سرعت برش سریعتر را در فولاد ملایم با قدرت لیزر کمتر امکان پذیر می کند. مبادله یک لبه اکسید شده است - یک لایه نازک از اکسید آهن بر روی سطح برش - که برای بسیاری از کاربردهای ساختاری و ساخت قابل قبول است اما در برخی مشخصات نیاز به حذف قبل از رنگ آمیزی یا جوشکاری دارد.

بهترین برای: فولاد ملایم، فولاد سازه ای، کاربردهایی که سرعت برش اولویت است و اکسیداسیون لبه قابل قبول است.

برش نیتروژن

نیتروژن یک گاز بی اثر است که با فلز واکنش نشان نمی دهد - به سادگی مواد مذاب را از داخل پوسته خارج می کند. نتیجه یک لبه روشن و بدون اکسید است که قبل از رنگ آمیزی، جوشکاری یا تکمیل نیازی به پس پردازش ندارد. برش نیتروژن به قدرت لیزر بالاتری نسبت به برش اکسیژن با ضخامت یکسان نیاز دارد.

بهترین برای: فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، کاربردهایی که نیاز به لبه تمیز و بدون اکسید دارند.

برش هوای فشرده

هوای فشرده - تقریباً 78٪ نیتروژن، 21٪ اکسیژن - یک گاز کمکی است که به طور فزاینده ای محبوب برای ساخت عمومی است، به خصوص که منابع لیزری پرقدرت برش هوا را در طیف وسیع تری از مواد و ضخامت ها عملی کرده اند. برش هوا هزینه نیتروژن یا اکسیژن بطری را حذف می کند و به طور قابل توجهی هزینه عملیاتی در ساعت را کاهش می دهد.

بهترین برای: فولاد ملایم تا 6 تا 8 میلی‌متر (با قدرت لیزر کافی)، محیط‌های تولیدی حساس به هزینه، کاربردهایی که الزامات کیفیت لبه متوسط ​​است.

مقایسه هزینه عملیاتی (تقریبی، در ساعت):

برای تولید با حجم بالا در فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم - که نیتروژن گاز مورد نیاز است - هزینه گاز یک هزینه عملیاتی قابل توجه است که باید در کل هزینه محاسبه مالکیت لحاظ شود.

سیستم چیلر: محافظت از منبع لیزر

منبع لیزر و سر برش در حین کار گرمای قابل توجهی تولید می کنند. یک چیلر آب، منبع لیزر و اجزای نوری را در محدوده دمایی مشخص شده نگه می‌دارد، از آنها در برابر آسیب‌های حرارتی محافظت می‌کند و کیفیت پرتو پایدار را در طول تغییر تولید تضمین می‌کند.

الزامات مشخصات چیلر:

• چیلر باید متناسب با قدرت منبع لیزر باشد - یک منبع لیزری 6 کیلوواتی به چیلر بزرگتر از منبع 2 کیلوواتی نیاز دارد.

• چیلر باید ثبات دمای مشخص شده را حفظ کند - معمولاً 0.5 ± درجه سانتیگراد - برای اطمینان از کیفیت پرتو ثابت

• چیلر باید با محدوده دمای محیط محیط نصب سازگار باشد - چیلری که برای آب و هوای معتدل مشخص شده است ممکن است در یک کارگاه گرم و بدون تهویه کافی دچار مشکل شود.

برندهای چیلر:

S&A (Teyu) پرمصرف ترین برند چیلر در دستگاه های لیزر فیبر چینی است و عملکرد قابل اعتمادی را با قیمت رقابتی ارائه می دهد. برای ماشین‌های پرقدرت (6kW+)، تأیید کنید که مشخصات چیلر با نیازهای خنک‌کننده منبع لیزر مطابقت دارد.

راهنمایی عملی:

با چیلر به عنوان یک لوازم جانبی جزئی رفتار نکنید. یک چیلر کم اندازه یا نامطمئن دلیل شایع آسیب منبع لیزر است - یکی از گرانترین سناریوهای تعمیر در دستگاه لیزر فیبر. اطمینان حاصل کنید که مشخصات چیلر با توان منبع لیزر و شرایط دمای محیط کارگاه شما مطابقت دارد.

سیستم حرکت: سرعت، شتاب و دقت

سیستم حرکت - ساختار مکانیکی که سر برش را در سراسر ورق حرکت می دهد - سرعت برش، شتاب، دقت موقعیت و توانایی دستگاه برای حفظ کیفیت برش در سرعت های بالا را تعیین می کند.

طراحی دروازه ای

اپتیک پرواز (گانتری متحرک): سر برش در هر دو محور X و Y حرکت می کند در حالی که ورق ثابت می ماند. این طرح استاندارد برای دستگاه های لیزر فیبر ورق فلزی است. این اجازه می دهد تا اندازه های تخت بزرگ را بدون نیاز به جابجایی ورق، و اجزای متحرک سبک وزن، شتاب بالا را امکان پذیر می کند.

میز تعویض (تغییر پالت): دو میز برش متناوب - در حالی که یک ورق در حال برش است، اپراتور ورق بعدی را روی میز دوم بارگذاری می کند. هنگامی که برنامه برش کامل شد، جداول به طور خودکار تعویض می شوند. این امر زمان بارگذاری ورق را از چرخه برش حذف می کند و به طور قابل توجهی استفاده از ماشین را در تولید با حجم بالا افزایش می دهد.

برای محیط‌های تولید با حجم بالا که زمان بارگذاری ورق کسری معنی‌دار از کل زمان چرخه است، جدول مبادله ارتقاء بهره‌وری قابل توجهی است. برای تولید با حجم کمتر یا کار مختلط، یک جدول کافی است.

سیستم درایو

موتورهای خطی: سیستم درایو با بالاترین عملکرد برای دستگاه های لیزر فیبر. موتورهای خطی شتاب بسیار بالا (حداکثر 3 تا 5 گرم) و سرعت‌های سریع بسیار بالا را ارائه می‌کنند و به دستگاه امکان می‌دهند تا سرعت برش را از طریق هندسه‌های پیچیده با تغییرات جهت زیادی حفظ کند. موتورهای خطی مشخصات انتخابی برای برش ورق نازک با سرعت بالا هستند که در آن عملکرد شتاب محدودیت اصلی در خروجی است.

سروو موتور با قفسه و پینیون یا بال اسکرو: سیستم درایو استاندارد در اکثر ماشین های لیزر فیبر حرفه ای. عملکرد سرعت و شتاب خوبی (معمولاً 1 تا 2 گرم) با هزینه کمتر نسبت به موتورهای خطی ارائه می دهد. برای اکثر کاربردهای ساخت عمومی مناسب است.

راهنمایی عملی:

برای برش ورق فلزی نازک (زیر 3 میلی‌متر) با هندسه‌های پیچیده و بسیاری از ویژگی‌های کوچک - نمونه‌ای از تابلوسازی، فلزکاری تزئینی، و اجزای دقیق - محرک موتور خطی مزایای سرعت معنی‌داری را ارائه می‌دهد. برای ساخت کلی بر روی مواد گیج متوسط ​​با ویژگی های بزرگتر، درایو موتور سروو مناسب و مقرون به صرفه تر است.

دقت موقعیت

دستگاه های لیزر فیبر حرفه ای باید دقت موقعیتی 0.03± میلی متر یا بهتر و تکرارپذیری 0.02± میلی متر یا بهتر را به دست آورند. این مشخصات را در مستندات فنی دستگاه تأیید کنید و شواهدی درباره نحوه تأیید آنها بخواهید - یک سازنده معتبر یک روش تأیید صحت استاندارد دارد و می‌تواند نتایج آزمایش را ارائه دهد.

سیستم و نرم افزار کنترل

سیستم کنترل تمام عملکردهای دستگاه را مدیریت می کند - مدولاسیون توان لیزری، حرکت محور، کنترل گاز کمکی، فوکوس سر برش، و اجرای برنامه های برش. اکوسیستم نرم‌افزار - نرم‌افزار CAD/CAM برای تولید برنامه‌های برش و نرم‌افزار تودرتو برای بهینه‌سازی استفاده از ورق - تعیین می‌کند که ماشین چقدر کارآمد در جریان کار تولید یکپارچه شود.

کنترل گزینه های سیستم

Cypcut (CypCut)

پرکاربردترین سیستم کنترل در دستگاه های لیزر فیبر چینی. Cypcut مجموعه‌ای از ویژگی‌های جامع برای برش لیزر فیبر ارائه می‌کند - از جمله کنترل فوکوس خودکار، کتابخانه‌های پارامترهای برش برای مواد و ضخامت‌های رایج، و نظارت بر فرآیند در زمان واقعی. این رابط کاربری به خوبی توسعه یافته و پشتیبانی فنی قوی دارد.

Fscut

یکی دیگر از سیستم های کنترل لیزر فیبر چینی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، از نظر مجموعه ویژگی و قابلیت اطمینان قابل مقایسه با Cypcut است. در بسیاری از ماشین های حرفه ای استفاده می شود.

بکهوف / زیمنس

سیستم های کنترل اروپایی مورد استفاده در ماشین های درجه یک. هزینه بالاتر، اما بالاترین سطح یکپارچگی را با سیستم های مدیریت تولید سازمانی و جامع ترین شبکه های پشتیبانی فنی در سطح جهانی ارائه می دهد.

راهنمایی عملی:

برای اکثر کارگاه های ساخت، Cypcut یا Fscut تمام عملکردهای کنترلی مورد نیاز برای تولید حرفه ای را فراهم می کند. سیستم های کنترل اروپایی هزینه ای را اضافه می کنند که فقط برای عملیات های بزرگ با الزامات یکپارچه سازی مدیریت تولید پیچیده قابل توجیه است.

نرم افزار Nesting و CAM

برنامه برش توسط نرم افزار CAM تولید می شود که هندسه بخش را به مسیرهای ماشین ابزار ترجمه می کند. برای محیط‌های تولیدی که چندین قسمت را از یک صفحه برش می‌دهند، نرم‌افزار تودرتو چیدمان قطعه را بهینه می‌کند تا ضایعات مواد را به حداقل برساند - همان اصل که در ما توضیح داده شده است. راهنمای روتر تودرتو CNC ، اعمال شده برای برش ورق فلز.

نرم افزار CAM و تودرتو لیزر فیبر رایج:

• Cypcut / Cyp Nest: یکپارچه با سیستم کنترل Cypcut، یک جریان کاری بدون درز طراحی به برش ارائه می کند

• Lantek: یک ورق حرفه ای تودرتو و پلت فرم CAM که به طور گسترده در ساخت اروپا استفاده می شود

• Metalix cncKad: CAM ورق فلزی جامع با بهینه سازی تودرتو قوی

• SigmaNEST: نرم‌افزار تودرتوی پیشرفته که در عملیات ساخت با حجم بالا استفاده می‌شود

• واردات اتوکد / DXF: اکثر سیستم‌های کنترل لیزر فیبر فایل‌های DXF را مستقیماً می‌پذیرند و به قطعات طراحی‌شده در هر نرم‌افزار CAD اجازه می‌دهند بدون پلتفرم CAM اختصاصی وارد و برش داده شوند.

برای سازندگانی که قطعات استاندارد را از فایل‌های DXF برش می‌دهند، وارد کردن مستقیم DXF به سیستم کنترل اغلب کافی است. برای تولید با حجم بالا که در آن استفاده از ورق یک محرک هزینه قابل توجه است، یک پلت فرم نرم افزار تودرتوی اختصاصی صرفه جویی قابل توجهی در مواد ارائه می دهد.

کل هزینه مالکیت: فراتر از قیمت خرید

قیمت خرید دستگاه برش لیزر فیبر قابل مشاهده ترین هزینه است - اما این مهم ترین هزینه در طول عمر کارکرد دستگاه نیست. یک تصمیم خرید کامل مستلزم درک هزینه کل مالکیت در تمام اجزای هزینه است.

هزینه سرمایه

قیمت خرید دستگاه شامل سر برش، منبع لیزر، چیلر، سیستم کنترل و میز تعویض در صورت مشخص شدن. این هزینه ای است که بر بیشتر مکالمات خرید غالب است، اما تنها بخشی از هزینه کل در طول عمر عملیاتی 10 ساله را نشان می دهد.

هزینه عملیاتی در هر ساعت

انتخاب گاز کمکی بیشترین تأثیر را بر هزینه عملیاتی در ساعت دارد. برای سازندگانی که حجم قابل توجهی از فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم را برش می دهند - در مواردی که نیتروژن مورد نیاز است - هزینه گاز سالانه می تواند از قیمت خرید دستگاه در یک دوره 3 تا 5 ساله بیشتر شود.

هزینه تعمیر و نگهداری

ماشین‌های لیزر فیبر نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به لیزرهای CO2 دارند - بدون تراز آینه، بدون تعویض لوله گاز، بدون تمیز کردن مسیر پرتو. اما آنها بدون تعمیر و نگهداری نیستند.

موارد نگهداری منظم:

• بازرسی و تعویض لنز محافظ (متداول ترین موارد مصرفی)

• بازرسی و تعویض نازل

• بررسی سطح و کیفیت مایع خنک کننده چیلر

• تمیز کردن فیلتر (غبارگیری، فیلتر آب چیلر)

• روانکاری راهنما و بال اسکرو

• بررسی سنسور برخورد سر برش

موارد اصلی نگهداری (کمتر):

• سرویس منبع لیزر (معمولا 30000-50000 ساعت برای منابع چینی، 100000 ساعت برای IPG)

• سرویس سر برش یا تعویض

• سرویس پمپ چیلر و مبدل حرارتی

برای یک چارچوب نگهداری کامل قابل اجرا برای تجهیزات تولید CNC، ما راهنمای نکات نگهداری روتر CNC اصول برنامه ریزی نگهداری پیشگیرانه را پوشش می دهد که به طور یکسان برای دستگاه های لیزر فیبر اعمال می شود.

هزینه خرابی

توقف برنامه ریزی نشده در دستگاه لیزر فیبر تولیدی هزینه مستقیم دارد - از دست دادن ساعت تولید، سفارشات تاخیری، جریمه های احتمالی مشتری. قابلیت اطمینان منبع لیزر، سر برش، و سیستم کنترل - و در دسترس بودن پشتیبانی فنی و قطعات یدکی - تعیین می‌کند که ماشین در طول عمر کاری خود چه مقدار از کارکرد برنامه‌ریزی نشده را تجربه می‌کند.

اینجاست که انتخاب تامین کننده مهم ترین تاثیر مالی بلندمدت خود را دارد. ماشینی با قیمت خرید پایین تر اما پشتیبانی پس از فروش ضعیف و در دسترس بودن قطعات یدکی کند می تواند در تولید از دست رفته طی پنج سال بیشتر از صرفه جویی در قیمت اولیه هزینه داشته باشد.

لیزر فیبر در مقابل لیزر CO2 در مقابل پلاسما: چه زمانی باید هر کدام را انتخاب کرد

برای خریدارانی که لیزر فیبر را در برابر فناوری‌های برش جایگزین ارزیابی می‌کنند، این مقایسه یک چارچوب عملی ارائه می‌کند.

لیزر فیبر در مقابل لیزر CO2

نتیجه‌گیری: برای کاربردهای برش فلز، لیزر فیبر تقریباً در همه ابعاد برتر از CO2 است. لیزر CO2 فقط برای برش های غیر فلزی - اکریلیک، چوب، پارچه، چرم - که در آن طول موج 10600 نانومتر بهتر توسط مواد آلی جذب می شود، مزیت خود را حفظ می کند. برای برش مخلوط فلز و غیر فلز، یک دستگاه CO2 یا یک برش لیزری غیر فلزی اختصاصی در کنار لیزر فیبر راه حل مناسب است.

لیزر فیبر در مقابل برش پلاسما

نتیجه‌گیری: لیزر فیبر برای مواد نازک تا متوسط، اجزای دقیق، جزئیات دقیق و کاربردهایی که کیفیت لبه اهمیت دارد، برتر از پلاسما است. پلاسما یک مزیت هزینه را برای برش صفحه ضخیم (بالاتر از 25 میلی متر) در جایی که الزامات تحمل سخت نیست حفظ می کند. بسیاری از سازندگان از هر دو فناوری استفاده می کنند - لیزر فیبر برای کار با ورق فلزی دقیق، پلاسما برای برش ساختاری سنگین.

سوالات کلیدی برای پرسیدن از هر تامین کننده لیزر فیبر

قبل از متعهد شدن به خرید، این سوالات تامین کنندگانی را که می توانند یک ماشین تولید قابل اعتماد ارائه دهند از کسانی که نمی توانند ارائه دهند جدا می کند.

1. چه منبع لیزری استفاده می شود و چه گارانتی دارد؟

نام تجاری (IPG، Raycus، MAX، یا موارد دیگر)، قدرت نامی و شرایط گارانتی را تأیید کنید. شماره سریال منبع لیزر را بخواهید و تأیید کنید که می توان آن را با سازنده تأیید کرد.

2. چه سر برشی مشخص شده است و آیا فوکوس خودکار است؟

نام تجاری (Precitec، Raytools، WSX) را تأیید کنید و قابلیت فوکوس خودکار را تأیید کنید. در مورد سیستم محافظت در برابر برخورد بپرسید - اگر سر برش با ورق یا لبه بلند شده تماس پیدا کند چه اتفاقی می افتد.

3. سرعت واقعی برش در رایج ترین مواد و ضخامت ها چقدر است؟

جدول پارامترهای برش را بخواهید که تنظیمات سرعت و قدرت را برای مواد و ضخامت های خاص شما نشان دهد. با این حال بهتر است، برای یک نمایش قطعی در مورد مطالب خود بخواهید.

4. فرآیند آزمایش قبل از ارسال چیست؟

یک سازنده قابل اعتماد باید قبل از ارسال یک آزمایش برش کامل - از جمله تأیید صحت، تأیید سرعت برش در مواد نماینده و بررسی کامل عملکرد دستگاه - انجام دهد. مستندات ویدئویی نتایج آزمون را بخواهید.

5. مشخصات چیلر چیست و آیا اندازه آن برای قدرت منبع لیزر است؟

نام تجاری چیلر، ظرفیت خنک کننده و مشخصات پایداری دما را تأیید کنید. اطمینان حاصل کنید که برای انرژی منبع لیزر و دمای محیط کارگاه شما کافی است.

6. چه پشتیبانی پس از فروش در دسترس است؟

در دسترس بودن پشتیبانی فنی را تأیید کنید - زمان پاسخگویی، زبان، قابلیت پشتیبانی از راه دور. در دسترس بودن قطعات یدکی - به ویژه برای سر برش، منبع لیزر و چیلر را تأیید کنید. در مورد تجربه تامین کننده در زمینه صادرات به بازار خود و سابقه آنها با مشتریان قبلی در منطقه خود بپرسید.

7. مشخصات الکتریکی چیست و آیا برای منبع محلی شما پیکربندی شده است؟

تأیید کنید که مشخصات الکتریکی دستگاه با منبع کارگاه شما مطابقت دارد - ولتاژ، فرکانس و فاز. این همان نقطه سفارشی سازی حیاتی است که در ما پوشش داده شده است مطالعه موردی کارخانه برزیل برای روترهای CNC - این مورد به طور یکسان برای دستگاه های لیزر فیبر اعمال می شود.

چارچوب تصمیم: تطبیق سطح قدرت با کاربرد

از این چارچوب برای شناسایی سطح توان مناسب برای برنامه خاص خود استفاده کنید.

مرحله 1: ضخیم ترین مواد معمولی خود را شناسایی کنید

این حداقل توان مورد نیاز را تعیین می کند. از جدول ضخامت برش قبلی در این راهنما استفاده کنید تا حداقل سطح توانی را که می تواند ضخیم ترین مواد معمولی شما را با سرعت تولید عملی برش دهد، شناسایی کنید.

مرحله 2: متداول ترین مواد و ضخامت خود را شناسایی کنید

این تعیین می کند که آیا توان بالاتر با مزیت سرعت در ترکیب تولید معمولی شما توجیه می شود یا خیر. اگر متداول ترین کار شما فولاد ضد زنگ 2 میلی متری است، تفاوت سرعت بین یک دستگاه 3 کیلو وات و یک دستگاه 6 کیلووات روی آن ماده ممکن است سرمایه گذاری اضافی را توجیه کند.

مرحله 3: حجم تولید خود را ارزیابی کنید

حجم تولید بالاتر، ارزش هر دو قدرت بالاتر (سرعت برش سریعتر) و کیفیت بهتر دستگاه (زمان خرابی کمتر) را تقویت می کند. برای ماشینی که 2 شیفت در روز کار می کند، 5 روز در هفته، سرمایه گذاری اضافی در یک ماشین 6 کیلووات بر روی یک ماشین 3 کیلووات - و در یک منبع IPG روی منبع Raycus - سریعتر از ماشینی که 4 ساعت در روز کار می کند بازیابی می شود.

مرحله 4: ترکیب مواد خود را ارزیابی کنید

اگر ترکیبی از فولاد ملایم، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم را برش می دهید، تأیید کنید که پارامترهای برش دستگاه هر سه ماده را به اندازه کافی در ضخامت های مورد نیاز شما پوشش می دهد. اگر حجم قابل توجهی از مس یا برنج را برش می دهید، تأیید کنید که منبع لیزر و سر برش برای برش فلز انعکاسی مشخص شده است.

مرحله 5: محاسبه کل هزینه مالکیت

از چارچوب هزینه عملیاتی در این راهنما برای محاسبه هزینه کل 5 ساله مالکیت برای پیکربندی هایی که مقایسه می کنید استفاده کنید. شامل برق، گاز کمکی، مواد مصرفی و هزینه تعمیر و نگهداری تخمینی می شود. دستگاهی که کمترین قیمت خرید را دارد، همیشه کمترین هزینه کل را در طول عمر کاری خود ندارد.

خلاصه: چک لیست خرید لیزر فیبر

قبل از نهایی کردن خرید دستگاه برش لیزر فیبر، موارد زیر را تأیید کنید:

منبع لیزر

• نام تجاری تایید شده (IPG / Raycus / MAX)

• توان نامی با نیاز برنامه مطابقت دارد

• شرایط گارانتی تایید شد

• شماره سریال قابل تایید با سازنده

سر برش

• نام تجاری تایید شده (Precitec / Raytools / WSX)

• فوکوس خودکار تأیید شد

• سیستم حفاظت از برخورد تایید شد

• در دسترس بودن نازل و لنز جایگزین تأیید شد

اندازه تخت

• منطقه کاری بزرگترین ورق معمولی را در خود جای می دهد

• جدول مبادله برای حجم تولید ارزیابی شد

سیستم حرکت

• نوع درایو تأیید شد (موتور سروو / خطی)

• مشخصات دقت موقعیت تایید شد

• حداکثر سرعت برش در مواد معرف تایید شده است

چیلر

• نام تجاری و ظرفیت خنک کننده تایید شد

• اندازه برای قدرت منبع لیزر

• برای دمای محیط کارگاه مناسب است

سیستم کنترل

• سازگار با CAM/نرم افزار تودرتو در حال استفاده

• واردات پس از پردازشگر یا DXF تأیید شد

• در دسترس بودن آموزش اپراتور تایید شد

برقی

• منبع تغذیه کارگاه ولتاژ، فرکانس و تطابق فاز

• به صورت کتبی با مستندات تایید شده است

تامین کننده

• فرآیند آزمایش قبل از ارسال تأیید شد

• در دسترس بودن پشتیبانی پس از فروش تایید شد

• در دسترس بودن قطعات یدکی تایید شد

• قابلیت اسناد صادرات تایید شد

نتیجه گیری

خرید دستگاه برش لیزر فیبر یک سرمایه گذاری قابل توجه است - و تصمیم درست، با درک واضح مشخصات مهم و مبادله بین پیکربندی ها، عملکرد تولید قابل اعتماد را برای یک دهه یا بیشتر ارائه می دهد.

تصمیمات اصلی عبارتند از: توان لیزر متناسب با محدوده مواد و حجم تولید شما. نام تجاری منبع لیزر مطابق با الزامات قابلیت اطمینان و بودجه شما. مشخصات سر برش که از ترکیب مواد و الزامات کیفیت شما پشتیبانی می کند. اندازه تخت با فرمت ورق شما مطابقت دارد. و یک تامین کننده با تجربه صادرات، فرآیند تست قبل از ارسال و قابلیت پشتیبانی پس از فروش برای حمایت از سرمایه گذاری در طول عمر عملیاتی خود.

اگر آماده بحث در مورد یک پیکربندی خاص برای عملیات ساخت خود هستید، با ما تماس بگیرید . برای اطلاعات بیشتر در مورد مواد، ضخامت، حجم تولید و تامین برق کارگاه خود تیم فنی ما پیکربندی مناسب لیزر فیبر را توصیه می‌کند و مشخصات و نقل قول کامل را برای بررسی شما ارائه می‌کند.

ما را مرور کنید محدوده ماشین برش لیزری فیبر برای کشف پیکربندی های موجود از ماشین های تولید سطح ابتدایی از طریق سیستم های صنعتی با قدرت بالا.

سوالات متداول

برای برش فولاد ملایم 10 میلی متری به چه قدرت لیزری نیاز دارم؟

یک لیزر فیبر 3 کیلوواتی می تواند فولاد ملایم 10 میلی متری را با گاز کمکی اکسیژن با سرعت تولید عملی برش دهد. یک دستگاه 6 کیلووات همان مواد را به طور قابل توجهی سریعتر برش می دهد. اگر فولاد نرم 10 میلی متری رایج ترین ماده شماست، 3 کیلو وات حداقل مشخصات قابل دوام است و 6 کیلو وات ارزش ارزیابی را بر اساس حجم تولید شما دارد.

آیا لیزر فیبر می تواند آلومینیوم و مس را برش دهد؟

بله - طول موج 1064 نانومتری لیزر فیبر به خوبی توسط فلزات بازتابنده از جمله آلومینیوم، مس و برنج جذب می شود که لیزرهای CO2 نمی توانند به طور موثر آنها را برش دهند. اطمینان حاصل کنید که سر برش و منبع لیزر برای برش فلز انعکاسی مشخص شده است و از پارامترهای برش مناسب استفاده کنید - فلزات بازتابنده به مدیریت دقیق پارامتر نیاز دارند تا از آسیب بازتاب برگشتی به منبع لیزر جلوگیری شود.

تفاوت بین برش اکسیژن و نیتروژن چیست؟

برش اکسیژن در فولادهای نرم سریعتر است و از قدرت لیزر کمتری استفاده می کند، اما لبه اکسید شده تولید می کند. برش نیتروژن لبه ای تمیز و بدون اکسید روی فولاد ضد زنگ و آلومینیوم ایجاد می کند، اما به قدرت لیزر بیشتری نیاز دارد و هزینه گاز بالاتری دارد. هوای فشرده یک جایگزین عملی فزاینده برای فولاد نرم و برخی مواد دیگر است که هزینه گاز آن به میزان قابل توجهی کمتر از گازهای بطری است.

منبع لیزر فیبر چقدر دوام می آورد؟

منابع لیزر فیبر IPG برای بیش از 100000 ساعت کار رتبه بندی می شوند - به طور موثر عمر دستگاه در استفاده معمولی تولید می شود. منابع چینی (Raycus، MAX) معمولاً برای 30000-50000 ساعت رتبه بندی می شوند. عمر واقعی سرویس به شرایط عملیاتی، کیفیت تعمیر و نگهداری و چرخه کار بستگی دارد.

آیا نگهداری از دستگاه لیزر فیبر دشوار است؟

ماشین‌های لیزر فیبر به طور قابل‌توجهی نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به لیزرهای CO2 دارند - بدون تراز آینه، بدون تعویض لوله گاز، بدون تمیز کردن مسیر پرتو. تعمیر و نگهداری منظم بر روی مواد مصرفی (عدسی محافظ، نازل)، تعمیر و نگهداری چیلر و روانکاری ریل راهنما تمرکز دارد. یک روال تعمیر و نگهداری پیشگیرانه مداوم باعث می شود دستگاه با حداقل زمان خرابی برنامه ریزی نشده به طور قابل اعتماد کار کند.

دوره بازپرداخت معمولی برای دستگاه برش لیزر فیبر چیست؟

دوره بازپرداخت به حجم تولید، ارزش قطعات تولید شده، و خط پایه مقایسه (جایگزینی برش دستی، برش پلاسما، یا قرارداد فرعی) بستگی دارد. برای سازندگانی که برش پلاسما یا قرارداد فرعی را با تولید لیزر فیبر داخلی جایگزین می‌کنند، دوره‌های بازپرداخت 12 تا 36 ماهه در حجم تولید متوسط ​​معمول است.

بحث پیکربندی

آیا آماده هستید دستگاه برش لیزر فیبر مناسب را برای عملیات ساخت خود مشخص کنید؟

مواد، ضخامت، حجم تولید و تامین برق کارگاه خود را به ما بگویید. تیم فنی ما پیکربندی صحیح را توصیه می کند و مشخصات و نقل قول کامل را ارائه می دهد. امروز با ما تماس بگیرید .