Raigs làser de fibra vs CO2
Algunes coses es noten força. El "generador" làser d'un làser de fibra és molt més petit en comparació amb un CO tradicional2ressonador. De fet, el làser de fibra està creat per bancs de díodes que s'ajunten en un mòdul de la mida d'un maletí que pot variar de 600 a 1.500 watts. S'uneixen diversos mòduls per crear el ressonador alimentat final, que normalment té la mida d'un petit armari d'arxiu. La llum generada es canalitza i s'amplifica a través d'un cable de fibra òptica. Quan la llum surt del cable de fibra òptica, és la mateixa que es va generar sense pèrdua de potència ni de qualitat. A continuació, s'ajusta i s'enfoca pel tipus de material a tallar.
El CO2El ressonador és molt més gran i requereix més energia, ja que s'introdueix electricitat a una combinació de gasos per produir el raig làser. Els miralls ajuden a que la llum guanyi en intensitat, preparant-la per sortir del ressonador. Després de sortir del ressonador, el feix ha de recórrer un camí que inclou diversos miralls refrigerats fins que arriba a la lent. Aquest viatge provoca una pèrdua de potència i qualitat en el raig làser.
A causa de la quantitat d'energia necessària per crear un CO2làser, és menys eficient i té una eficiència de l'endoll de paret molt menor en comparació amb un làser de fibra. Es dedueix que els grans refrigeradors necessaris per al CO2Els làsers també necessiten més potència general. Tenint en compte l'eficiència de l'endoll de paret del ressonador làser de fibra de més del 40 per cent, no només utilitzeu menys potència, sinó també menys el vostre espai de gran demanda.
Algunes coses no són tan evidents fins que no mireu més de prop un làser de fibra en funcionament. Com que el seu diàmetre del feix és sovint un terç de la mida d'un CO2raig, un làser de fibra té una densitat de potència més gran que un CO2raig làser. Això no només permet que la fibra es talli més ràpid, sinó que també li permet perforar més ràpidament. Aquesta mida de feix més petita també dóna a la fibra la capacitat de tallar formes complicades i deixar vores afilades. Imagineu-vos tallant el logotip d'una empresa d'un tub quan l'espai entre les lletres del logotip sigui de 0,035 polzades; una fibra pot fer aquest tall, mentre que un CO2el làser no pot.
Els làsers de fibra tenen una longitud d'ona d'1,06 micres, que és un 10 per cent més petita que la d'un CO2raig làser. Amb la seva longitud d'ona molt més petita, el làser de fibra produeix un feix que és molt més fàcilment absorbit pel material reflectant; un CO2El làser és molt més probable que es reflecteixi a la superfície d'aquests materials. Per això, les màquines de tall per làser de fibra poden tallar llautó, coure i altres materials reflectants. Cal tenir en compte que un CO2El raig làser que es reflecteix en el material no només pot danyar la lent de tall de la màquina, sinó també tot el recorregut del feix. L'ús d'un cable de fibra òptica per al camí del feix elimina aquest risc.
Per descomptat, el làser de fibra no necessita tanta atenció pel que fa al manteniment. No requereix neteja de miralls i la manxa comprova que un CO2necessitats de la màquina de tall per làser. Sempre que obtingui aigua de refrigeració neta per a la refrigeració i els filtres d'aire es reemplacen habitualment, el làser de fibra en si està lliure de manteniment preventiu.
Una altra consideració són els mòduls de la mida del maletí del làser de fibra: permeten la redundància. Si un mòdul té un problema, el ressonador no s'apaga completament. El làser de fibra és redundant de manera que els altres mòduls poden produir més potència temporalment per suportar el mòdul de baixada fins que es puguin completar les reparacions, que, per cert, es poden fer al camp. Altres vegades el ressonador de fibra pot continuar produint potència reduïda fins que es puguin fer reparacions. Malauradament, si un CO2El ressonador té un problema, tot el ressonador està caigut, no només en un mode de potència reduïda.
El gruix i el prim del tall de bany làser
En un moment molts van pensar que els làsers de fibra només es podien utilitzar per a materials prims. El CO2, amb la seva longitud d'ona més gran, va crear prou tall durant el tall de materials gruixuts que es va permetre suficient espai per a l'eliminació del material; el làser de fibra no podria produir el mateix tall ni resultats amb materials més gruixuts. Però això s'ha abordat en els últims anys amb la tecnologia de col·limació que pot produir un feix generat per làser de fibra més ampli que crea separació de materials i espai per a l'eliminació de material en materials gruixuts. I com que l'amplada del feix és commutable, la màquina pot utilitzar el feix més estret per processar materials prims, cosa que permet un processament més ràpid de materials de diferents mides a la mateixa màquina de tall per làser de fibra.
Ara es venen màquines de tall làser de xapa amb tecnologia de generació làser capaç de lliurar fins a 12 kW de potència. Una màquina de tall de tubs làser acostuma a superar els 5 kW perquè més potència tallaria simultàniament el costat oposat del tub.
Potser us heu adonat que encara no hem parlat de la velocitat de tall. És possible tallar fins a 500 polzades per minut en un tub, però això no sempre és realista. En el tall de tubs làser, el veritable enfocament hauria de ser el temps que triga a carregar un tub, indexar-lo perquè estigui en la posició correcta per tallar-lo, perforar-lo i tallar-lo i descarregar-lo. Es tracta més del temps de processament parcial amb màquines de tall de tubs làser, no de la velocitat de tall.
Material de tall de tubs làser
Una màquina de tall làser que talla xapa pot canviar una làmina en qüestió de segons. El mateix es pot fer amb una màquina de tall de tubs làser, però és una història completament diferent de com es fa.
No hi ha torres de material estàndard amb una màquina de tall de tubs làser. Els carregadors de paquets, la més eficient de les opcions de manipulació de material del tub, alimenten un tub a la vegada des del paquet al làser del tub mitjançant un sistema de singularització. Aquest tipus de mecanisme d'alimentació no funciona amb perfils oberts, com ara angles o canals, perquè s'entrellacen mentre estan en un paquet i no s'alliberen fàcilment. Per als perfils oberts, s'utilitzen carregadors esglaons, que seqüencien una secció a la vegada a la màquina mantenint l'orientació correcta d'aquesta secció.
Aquests tubs no són petits. Als Estats Units, les longituds estàndard són de 24 peus. Alguns a la costa oest solen funcionar amb 20-ft. longituds com a mides estàndard.
La varietat és la realitat de qualsevol botiga de treball, i el mateix passa amb els que operen un làser de tub. No és estrany veure que peces de diferents mides provenen d'un tub. La màquina ha de ser capaç de descarregar peces tallades amb làser que poden ser tan petites com 2 polzades i fins a 15 peus, una darrere l'altra. També ha de ser capaç de descarregar aquestes peces sense danyar-les, cosa que pot ser un repte amb metalls més tous com l'alumini.
La naturalesa mateixa d'un tub evita la necessitat d'una màquina amb un làser de gran potència. Mentre que les màquines de tall per làser de làmina plana ara estan disponibles amb generadors làser tan potents com 12 kW, les màquines de tall per làser de tubs normalment només requereixen un màxim de 5 kW de potència. Amb un tub, sempre has de pensar en el costat oposat del tub que estàs tallant. Un làser més potent simplement bufaria per l'altre costat del tub durant el tall. (Per descomptat, si esteu processant un feix o un canal al làser del tub, no us haureu de preocupar per un altre costat.)
Una altra consideració en el tall de tubs és la costura de soldadura. Aquest material està enrotllat i soldat. Això planteja dos punts que normalment s'han de tractar:
El posicionament de la soldadura del tub s'ha de tenir en compte per al tall per làser. La junta de soldadura no ha d'interferir amb agulles o forats, i per a aplicacions estètiques, com ara mobles, s'han d'amagar tant com sigui possible les soldadures. En un sistema de tall de tub làser convencional, s'utilitza un sensor òptic per escanejar el tub per buscar la costura de soldadura. Sovint, els tubs estan coberts d'oli o òxid, i la soldadura pot ser difícil de diferenciar d'altres superfícies amb contaminants. En inoxidable o galvanitzat, la soldadura només pot ser visible a l'interior. Això ha portat alguns fabricants a incorporar càmeres als seus sistemes que permeten a les màquines no només escanejar l'exterior del tub, sinó també internament. Això permet que la màquina detecti la costura de soldadura enfosquida i col·loqui correctament les peces respecte a aquesta.
Les costures de soldadura també són de diferents composicions i es tallen de manera diferent a la resta del tub. Tradicionalment, els operadors havien d'alentir o augmentar la potència en totes les operacions que es feien en un tub per tenir en compte la costura de soldadura. Avui dia, alguns fabricants OEM han desenvolupat la seva tecnologia i paràmetres de control per permetre a la màquina distingir una costura de soldadura i ajustar només aquestes seccions. Això permet que la màquina processi aquestes peces de la manera més ràpida. El control ajusta automàticament la potència, la freqüència i el cicle de treball a mesura que el làser avança a través del tub i la seva costura de soldadura. L'operador no ha de crear paràmetres perfectes; pot centrar-se a fer entrar i sortir material de la màquina.
Res és perfecte amb el tall làser de tubs
Tingueu en compte que no hi ha cap tub perfecte. Tenen llaços. Les costures de soldadura poden sobresortir no només a l'exterior sinó també a l'interior del tub. És un veritable repte processar aquest material de manera coherent i ràpida quan aquestes inconsistències existeixen d'un producte a un altre.
Imagineu haver de col·locar un forat passant centrat en un tub. S'ha de centrar a la dimensió real, no només a una cara del tub. Si el tub està inclinat, això farà les coses més difícils. Aquesta és la vida de la fabricació de tubs.
Com ho compensas? Tradicionalment, baixaràs i tocaràs la cara amb un sensor que marca el punt de contacte. Després es fa girar el tub i es toca el costat oposat del tub. Això dóna al control una idea de com està inclinat el tub. Aquest mètode és precís i pot garantir que aquests forats pasants funcionin per a l'aplicació. Però tingueu en compte que cada vegada que es produeix una rotació del tub, es redueix la capacitat de lliurar toleràncies molt elevades.
L'altre factor a tenir en compte és que el mètode tradicional de comprovació d'arcs i girs al tub pot trigar fins a cinc o set segons abans que comenci el tall. Amb els mitjans tradicionals de detecció tàctil, heu de canviar la productivitat per la precisió. De nou, a l'era del tall per làser de fibra, això pot semblar una vida, però treballar amb tubs no és tan senzill com treballar amb xapa.
Per tancar la bretxa de temps quan es tracta de controls de tubs, alguns fabricants de maquinària estan utilitzant càmeres per a aquests controls. Redueixen el control de qualitat a aproximadament mig segon i també redueixen el nombre de rotacions necessàries. Això permet que la màquina mantingui la productivitat i la precisió.
La realitat és que el departament de compres sempre buscarà l'opció menys costosa. Això vol dir que el tub que prové del molí una setmana no és probable que sigui el mateix la setmana següent. Un fabricant ha d'aprendre a gestionar aquesta varietat.