Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером, отвечающие различным потребностям и бюджетам.

Листовой металл является одним из важнейших базовых материалов в современном производстве и широко используется в таких отраслях, как автомобилестроение, строительная техника, железнодорожный транспорт, бытовая техника и архитектурное оформление. От корпусов оборудования и несущих конструкций до прецизионных компонентов, формовка и обработка листового металла являются неотъемлемой частью современного производства. Резка, как первый критически важный этап в обработке листового металла, напрямую влияет на точность размеров, эффективность производства, использование материала и последующие производственные процессы. Поэтому, поскольку обрабатывающая промышленность постоянно стремится к повышению точности, эффективности и автоматизации, технологии резки листового металла постоянно развиваются и трансформируются.

Технология резки листового металла прошла путь от механической резки, газовой резки и плазменной резки до лазерной резки CO2 и современной волоконной лазерной резки. Каждое технологическое достижение приносило улучшение эффективности резки и качества обработки.

До 1980-х годов технология лазерной резки еще не получила широкого распространения в промышленности. Обработка листового металла в основном осуществлялась с помощью механической штамповки, ножниц, газовой и плазменной резки. Хотя эти методы позволяли выполнять основные операции резки, они имели ряд ограничений, включая относительно низкую точность, большие зоны термического воздействия, значительные требования к постобработке и ограниченные возможности автоматизации.

В 1980-х годах станки для лазерной резки CO2 начали внедряться в промышленное применение и постепенно приобрели популярность в отрасли обработки листового металла. Эта технология преодолела некоторые ограничения традиционных методов обработки, обеспечив более точную бесконтактную резку сложных контуров. Однако системы лазерной резки CO2 по-прежнему сталкивались с такими проблемами, как низкая эффективность электрооптического преобразования, большие габариты оборудования, более высокие затраты на техническое обслуживание и ограниченная эффективность поглощения энергии при обработке некоторых металлических материалов.

Примерно в 2010 году технология волоконных лазеров постепенно достигла зрелости, и резка листового металла стала одним из первых и наиболее распространенных ее промышленных применений. Это было обусловлено главным образом большим спросом на обработку листового металла и тем фактом, что резка листового металла в основном включает в себя двухмерную плоскую обработку, что упрощает достижение высокой скорости и точности за счет оптимизированных конструкций станков и систем ЧПУ.

По сравнению с традиционными методами резки, лазерная резка с использованием волоконного лазера обладает такими преимуществами, как более высокая скорость резки, более высокая точность, превосходное качество кромок и меньшая зона термического воздействия. Она эффективно сокращает отходы материала и минимизирует необходимость вторичной обработки. Кроме того, как бесконтактная технология резки, лазерная резка с использованием волоконного лазера создает минимальное механическое напряжение на заготовках, снижая риск деформации и позволяя выполнять сложную контурную обработку. В сочетании с автоматическими системами загрузки и выгрузки, интеллектуальным программным обеспечением для раскроя и другими технологиями автоматизации, лазерная резка с использованием волоконного лазера позволяет достичь высокоэффективного и автоматизированного производства, значительно повышая эффективность производства и снижая общие затраты на обработку.

С самого начала коммерциализации технологии волоконных лазеров, CATEKCNC Компания остается в авангарде тенденции к использованию лазерных технологий в обработке листового металла и постоянно инвестирует в развитие технологий лазерной резки. Мы внимательно следим за достижениями в области волоконных лазеров, систем ЧПУ, автоматизации и интеллектуальных производственных технологий, оперативно внедряя новейшие технологические достижения в модернизацию нашей продукции.

В течение многих лет CATEKCNC Компания накопила обширные данные о процессах резки различных материалов, толщины листов и сложных условиях обработки, что гарантирует быструю наладку и запуск стабильного производства на каждом станке после поставки. CATEKCNC Это означает не просто выбор надежного станка для лазерной резки волоконным лазером — это доступ к проверенным технологическим решениям, постоянно совершенствующимся техническим инструментам и комплексной сервисной поддержке на протяжении всего жизненного цикла, что обеспечивает долгосрочную надежность и производительность в промышленном производстве.

Что такое станок для лазерной резки листового металла с волоконным лазером?

Станок для лазерной резки листового металла с волоконным лазером — это высокоточный металлообрабатывающий станок, который объединяет технологию волоконного лазера с технологией автоматизированного управления с ЧПУ. Он в основном используется для высокоточной и высокоэффективной резки различных металлических листов, включая углеродистую сталь, нержавеющую сталь, алюминиевые сплавы, латунь и другие металлические материалы.

Волоконно-лазерная резка использует высокоэнергетический волоконный лазерный луч для бесконтактной обработки металлических листов. Она обладает такими преимуществами, как высокая скорость резки, превосходная точность обработки, малая ширина пропила и небольшая зона термического воздействия (ЗТВ). В процессе резки не требуются специальные пресс-формы. Операторам достаточно импортировать технологические чертежи для быстрого завершения производства. Станок может гибко обрабатывать сложные узоры, неровные контуры, пазы, зенкованные отверстия и плоские фаски. Края реза получаются гладкими и чистыми, и большинство заготовок могут быть напрямую отправлены на последующие этапы обработки без вторичной обработки, что значительно сокращает циклы разработки и переналадки продукции. В результате волоконно-лазерные станки для резки листового металла широко используются в таких отраслях, как изготовление изделий из листового металла, реклама и вывески, электротехнические корпуса, машиностроение, автомобильные компоненты, электрооборудование, кухонное оборудование и многое другое.

Станок для лазерной резки листового металла с волоконным лазером управляется системой ЧПУ и поддерживает основные форматы чертежей, такие как DXF и DWG, а также различные платформы программного обеспечения CAD/CAM. Он также совместим с профессиональным программным обеспечением для лазерной раскройки. Пользователям достаточно импортировать чертежи деталей и указать размеры листового материала, после чего система автоматически выполнит интеллектуальную раскройку, резку по общей линии и другие оптимизации процесса для максимального использования материала. При оптимизированных условиях раскроя использование материала может превышать 95%.

Кроме того, система ЧПУ включает в себя отлаженную базу данных процессов резки, которая может автоматически подбирать подходящие параметры обработки в зависимости от материала и толщины листа. Это снижает требования к квалификации оператора, позволяя даже операторам с ограниченным опытом быстро выполнять настройку станка и производственные задачи.

Кроме того, станок поддерживает широкий спектр аппаратных конфигураций, включая различные уровни мощности лазера, марки лазерных источников, варианты сервомоторов и другие ключевые компоненты. Пользователи могут выбрать наиболее подходящую конфигурацию в зависимости от своих технологических требований, производственной мощности и бюджета, что делает оборудование пригодным для различных применений, от прецизионной обработки тонких листов до непрерывного производства средних и толстых листов.

Для каких материалов и отраслей промышленности можно использовать станок для лазерной резки листового металла с волоконным лазером?

Обрабатываемые материалы

К числу материалов, обрабатываемых волоконно-лазерными станками для резки листового металла, относятся углеродистая сталь, нержавеющая сталь, оцинкованный лист, холоднокатаный листовой металл, горячекатаный листовой металл, алюминиевый лист, латунь, медь, титановый сплав и многие другие металлические материалы.

Применимые отрасли

• Промышленность по обработке листового металла: Корпуса, электрощиты, распределительные коробки, шкафы управления, корпуса оборудования, прецизионные детали из листового металла и другие изготовленные из металла компоненты.
• Автомобильная промышленность: Панели кузова, компоненты шасси, детали выхлопной системы, поддоны для аккумуляторов, усиливающие балки, балки безопасности и другие конструктивные элементы автомобилей.
• Отрасль строительной техники: Рамы, защитные кожухи, ковши, стрелы и сварные конструкционные элементы для экскаваторов, погрузчиков, кранов, сельскохозяйственной техники и другого тяжелого оборудования.
• Стальная конструкция промышленности: Стальные балки, стальные колонны, косынки, ребра жесткости, соединительные пластины и различные элементы стальных конструкций.
• Энергетическая и новая энергетическая промышленность: Кронштейны для крепления солнечных батарей, корпуса шкафов для хранения энергии, корпуса зарядных станций для электромобилей, компоненты ветроэнергетического оборудования, шкафы управления электрооборудованием и многое другое.
• Отрасль железнодорожного транспорта: Компоненты кузова из листового металла, дверные элементы, внутренние панели и несущие конструктивные элементы для поездов метро, ​​обычных поездов и высокоскоростных железнодорожных транспортных средств.
• Лифтовая промышленность: Панели лифтовой кабины, двери посадочных площадок, двери кабины, кронштейны направляющих рельсов, декоративные панели и другие компоненты лифта.
• Индустрия кухонного оборудования: Шкафы, рабочие столы, мойки, коммерческое кухонное оборудование, корпуса для оборудования пищевой промышленности и сопутствующие компоненты из нержавеющей стали.
• Металлообрабатывающая промышленность: Офисная мебель, картотечные шкафы, стеллажи для хранения, шкафы для хранения, каркасы столов и стульев, витрины и другие изделия из металла.
• Индустрия рекламы и оформления: Металлические вывески, рекламные буквы, декоративные панели для навесных стен, перегородки, перила и художественные металлические декоративные элементы.
• Промышленность по производству бытовой техники: Корпуса, панели и внутренние конструктивные элементы для кондиционеров, холодильников, стиральных машин, духовок и другой бытовой техники.
• Отрасль производства аппаратных изделий: Фланцы, прокладки, соединители, корпуса, штампованные металлические детали и различные металлические компоненты, изготовленные по индивидуальному заказу.

Какие существуют типы станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером?

Благодаря непрерывному развитию технологии лазерной резки волоконным лазером, область применения станков для лазерной резки листового металла расширилась от традиционной резки листового металла до различных областей обработки, включая трубы, профили и рулоны. В зависимости от обрабатываемых материалов, конструкции станка и характеристик применения, представленные в настоящее время на рынке станки для лазерной резки волоконным лазером можно разделить на следующие основные категории:

1. Станок для лазерной резки чистого листового волокна

Станок для лазерной резки листового металла с волоконным лазером специально разработан для обработки плоских металлических листов. Он может резать различные металлические материалы, такие как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый лист и медный лист, что делает его наиболее распространенным типом станков для лазерной резки с волоконным лазером.

Этот тип оборудования широко используется в таких отраслях, как обработка листового металла, машиностроение, производство автомобильных компонентов, электрооборудования и многих других.

2. Станок для лазерной резки волоконным лазером с подачей проволоки по катушке.

Станок для лазерной резки с подачей рулонного волокна также известен как линия лазерной вырубки. Он оснащен автоматической системой размотки, системой выравнивания и системой подачи, что позволяет осуществлять непрерывную резку металлических рулонов непосредственно из сырья.

Этот тип оборудования идеально подходит для отраслей, требующих непрерывного и крупносерийного производства, таких как производство бытовой техники, автомобильных деталей и штамповка листового металла.

3. Станок для лазерной резки листового и трубного волокна.

Разработан станок для лазерной резки листового и трубного волокна на основе станка для лазерной резки листового волокна, но с добавлением устройства для зажима и позиционирования труб, что позволяет станку обрабатывать как плоские листы, так и трубчатые материалы.

Этот тип оборудования подходит для компаний, которые в основном занимаются обработкой листового металла, а также нуждаются в возможностях резки труб или профилей.

Станок может обрабатывать различные типы труб, в том числе:

• Круглые трубы
• Квадратные трубы
• Прямоугольные трубы
• Овальные трубы
• Плоские трубы
• Трубы гоночной трассы
• Треугольные трубки

Он также может обрабатывать большинство длинных металлических профилей с фиксированной формой поперечного сечения, включая:

• Угловая сталь
• Швеллер стальной
• Двутавровые балки
• Т-образные сечения
• C-каналы

4. Универсальный станок для лазерной резки волоконным лазером.

Универсальный станок для лазерной резки волоконным лазером обычно имеет рельсовую конструкцию, где рабочий стол отделен от станины станка. Различные типы опор для заготовок и зажимных устройств могут быть заменены в зависимости от требований обработки, что позволяет станку обрабатывать листовой металл, трубы, профили и металлические детали неправильной формы.

Этот тип оборудования особенно подходит для крупных предприятий с разнообразной продукцией и сложными требованиями к обработке. Он обеспечивает большую гибкость и универсальность для выполнения индивидуальных заказов по металлообработке.

Технические характеристики станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером

Какие типы станин доступны для станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером? Каковы их характеристики?

Станина станка является основной несущей конструкцией станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером. Она поддерживает рабочий стол, лазерную режущую головку, систему передачи и другие важные компоненты. Поскольку лазерная резка требует высокоскоростного перемещения и высокоточной позиционирования, жесткость, стабильность и устойчивость к деформации станины станка напрямую влияют на точность обработки и долговременную надежность работы.

Исходя из конструктивных особенностей, станины станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером можно в основном разделить на следующие категории. кровати портального типа и рельсовые кровати.

• Портальный волоконно-лазерный станок для резки листового металла

  Портальная конструкция в настоящее время является наиболее распространенной конструкцией для станков для лазерной резки волоконным лазером. Она обычно применяется в станках среднего и малого формата. В этой конструкции используется интегрированная станина станка, на которой установлен рабочий стол, и она оснащена традиционным портальным механизмом. Она отличается отработанной технологией, компактной компоновкой, превосходной жесткостью и высокой общей стабильностью.

  Однако, по мере увеличения размеров обрабатываемой детали, соответственно увеличиваются и пролет, габариты и вес балки портала. В то же время, большие размеры листов предъявляют более высокие требования к нагрузке на станину станка, что приводит к большей структурной нагрузке на систему портала. В целом, когда обрабатываемая зона превышает 8000 × 3000 мм, рельсовая конструкция становится более подходящим решением.

• Станок для лазерной резки листового металла рельсового типа с волоконным лазером

  Конструкция рельсового типа предусматривает отделение системы перемещения от рабочей зоны, что исключает необходимость в традиционной интегрированной станине станка. Она состоит из двух параллельных направляющих, установленных непосредственно на полу, при этом подвижная балка крепится к рельсовой системе и перемещается вдоль направляющих. Такая конструкция исключает требования к жесткости и прогибу, характерные для портальных колонн больших пролетов. Поскольку рабочий стол установлен непосредственно на полу, это также решает проблему несущей способности традиционных станин станков.

  Станки для лазерной резки листового металла рельсового типа особенно подходят для крупноформатной и мощной лазерной резки. Кроме того, благодаря раздельной конструкции рабочего стола и станины станка, этот тип станка обеспечивает большую гибкость. Заменяя различные рабочие столы или приспособления, он может обрабатывать различные металлические листы, трубы, профили и даже заготовки неправильной формы.

В зависимости от технологии производства, станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером можно разделить на следующие категории: сварные стальные трубчатые кровати, сварные стальные пластинчатые кровати, чугунные кровати, минеральные отложения.

Каждый тип имеет различные характеристики с точки зрения себестоимости производства, жесткости конструкции, виброгасящих свойств и термической стабильности, что позволяет пользователям выбирать наиболее подходящее решение в соответствии со своими технологическими требованиями и бюджетом.

• Сварной стальной трубчатый каркас кровати

  Сварной стальной трубчатый станиночный узел изготавливается путем сварки толстостенных квадратных стальных труб в каркасную конструкцию с добавлением многочисленных внутренних усиливающих элементов для повышения жесткости. После сварки станиночный узел подвергается обработке для снятия остаточных сварочных напряжений.

  К основным преимуществам относятся экономичность, гибкая конструкция и простота индивидуальной настройки в соответствии с различными рабочими размерами и конфигурациями оборудования.

• Сварная стальная пластина для кровати

  Сварная стальная станина изготавливается из высокопрочных толстых стальных пластин. Перед сваркой пластины предварительно соединяются с помощью шиповых соединений для повышения точности сварки и общей жесткости.

  По сравнению со сварными станинами из стальных труб, сварные станины из стальных листов имеют более сплошную структуру поперечного сечения и обеспечивают более высокое сопротивление изгибу и кручению. Это способствует повышению динамической стабильности при работе на высоких скоростях.

• Чугунная кровать

  Станина из чугуна изготавливается из серого чугуна и отличается высокой жесткостью и низким коэффициентом теплового расширения. Благодаря высокому содержанию углерода и низкой термочувствительности чугуна, он менее подвержен термической деформации в условиях высокотемпературной лазерной резки.

  Увеличенный вес и уменьшенное количество внутренних полостей эффективно подавляют вибрацию, значительно повышая точность резки и долговечность станка.

• Минеральный литой слой

  Минеральный литой слой изготавливается путем литья минеральных композитных материалов в виде цельной конструкции. Он отличается однородной внутренней структурой, отсутствием сварочных напряжений, превосходной термической стабильностью и отличными виброгасящими свойствами.

  По сравнению с традиционными стальными конструкциями, литые из минерального волокна станки обеспечивают в 6–10 раз лучшие характеристики гашения вибраций, быстро поглощая вибрации, возникающие при высокоскоростной резке. Это повышает динамическую точность и способствует увеличению срока службы компонентов механической передачи.

В проектировании станины станка, CATEKCNC Для оптимизации распределения напряжений в конструкции используется метод конечных элементов (МКЭ). Станина станка изготовлена ​​из толстостенных стальных труб и стальных пластин, после чего подвергнута отжигу и обработке для снятия вибрационных напряжений. Эти процессы эффективно снимают остаточные напряжения, возникающие во время сварки, уменьшая долговременную деформацию, вызванную релаксацией напряжений, и поддерживая стабильную точность обработки в течение длительной эксплуатации.

В процессе лазерной резки каждая ось движения требует высокоскоростного перемещения и частых изменений ускорения/замедления, что предъявляет высокие требования к скорости работы станка и его динамическому отклику.

CATEKCNC Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером используют множество технологий облегчения конструкции. Портальная балка изготовлена ​​из алюминиевого сплава аэрокосмического класса. По сравнению с традиционными стальными балками, балки из алюминиевого сплава обеспечивают более высокое соотношение прочности к весу и меньшую массу. При том же объеме их вес составляет примерно 34% от веса стали, что значительно снижает инерцию движения. Балка не является просто полой конструкцией; она имеет многокамерную конструкцию с усиленными ребрами для повышения сопротивления изгибу, жесткости на кручение и виброустойчивости. В сочетании с высокопроизводительной сервосистемой станок может достигать ускорения до 2G, обеспечивая более быструю динамическую реакцию. При обработке сложных контуров или плотных отверстий эффективность обработки может быть повышена примерно на 50–80% по сравнению с традиционными моделями.

В процессе лазерной резки листового металла образуется большое количество искр и высокотемпературного расплавленного металла. Эти частицы расплава могут вызвать термический шок и повреждение станины станка, разбрызгивая их на поверхность.

Для повышения уровня защиты оборудования, CATEKCNC Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером оснащены теплоизоляционными защитными плитками. Эти защитные плитки изготовлены из высокотемпературных минеральных материалов, эффективно предотвращающих прямой контакт расплавленного металла со станиной станка. Они также снижают воздействие теплового излучения, генерируемого во время лазерной обработки, минимизируя риск термической деформации и повышая долговременную стабильность оборудования.

Что такое волоконный лазерный источник? Какие марки и варианты мощности доступны?

Волоконный лазерный источник является ключевым компонентом, отвечающим за генерацию лазерного луча высокой плотности энергии и передачу лазерной энергии к лазерной режущей головке через оптическое волокно. В промышленных волоконных лазерах в качестве активной среды обычно используется иттербий-легированное волокно. За счет возбуждения ионов иттербия с помощью накачивающих диодов лазер генерирует луч в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн приблизительно 1070–1080 нм. По сравнению с традиционными CO2-лазерами, волоконные лазеры имеют длину волны, лучше подходящую для обработки металлов. Они обеспечивают более высокую эффективность преобразования энергии при резке таких металлических материалов, как углеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминий, что делает их предпочтительной технологией лазерного источника для современных применений в металлообработке.

Для удовлетворения различных технологических требований, CATEKCNC Компания предлагает широкий ассортимент волоконных лазерных источников от ведущих производителей, включая Raycus, Maxphotonics, JPT, IPG и др. Эти лазерные источники широко используются в промышленных целях и известны своей надежностью, стабильностью и отработанной технологией.

Станок поддерживает несколько конфигураций мощности лазера, включая 1500 Вт, 3000 Вт, 6000 Вт, 12000 Вт и 20000 Вт. Пользователи могут выбрать подходящую мощность лазера в зависимости от типа материала, производственных требований и целей обработки.

В качестве примера рассмотрим одномодовый волоконный лазер непрерывного действия Maxphotonics MFSC-6000. Его одномодовая конструкция позволяет создать более компактную структуру лазерного источника по сравнению с обычными многомодульными лазерами той же мощности. Его объем можно уменьшить примерно на 76%, а вес — примерно на 55%, что упрощает интеграцию в системы лазерной резки. Лазер отличается превосходным качеством луча, с произведением параметров луча (BPP) приблизительно 3.2–3.8 мм·мрад. По сравнению с широко используемыми многомодовыми волоконными лазерами мощностью 6000 Вт, он позволяет повысить скорость резки на 8–26% при определенных условиях обработки. Он также обеспечивает лучшую точность и стабильность при обработке небольших отверстий, сложных контуров и геометрических форм.

В чём заключается функция лазерной режущей головки? Какие дополнительные функции доступны?

Лазерная режущая головка — один из основных компонентов станка для лазерной резки волоконным лазером. Она отвечает за передачу лазерной энергии, фокусировку лазерного луча и управление процессом резки. Режущая головка коллимирует и фокусирует лазерный луч, излучаемый источником лазера, направляя высокоэнергетическое лазерное пятно точно на поверхность металлического материала для плавления и резки.

Лазерная режущая головка состоит из множества ключевых компонентов, включая оптические элементы, защитные линзы, сопла, датчики и механизмы регулировки привода. Ее характеристики напрямую влияют на эффективность использования лазерной энергии, качество резки и общую стабильность работы станка.

В зависимости от различных уровней мощности лазера и требований к обработке, CATEKCNC Компания оснащает свои станки для лазерной резки листового металла передовыми лазерными режущими головками от таких производителей, как Raytools и BOCHU.

В этих лазерных режущих головках используется эффективная система водяного охлаждения. Благодаря оптимизированной конструкции внутренних каналов охлаждения, площадь охлаждения может покрывать до 90% оптического пути, что эффективно снижает накопление тепла при длительной работе на высокой мощности и обеспечивает стабильную работу оптических компонентов и других важных деталей.

CATEKCNC Станки для лазерной резки волоконным лазером в стандартной комплектации оснащены функциями автоматической регулировки фокуса и емкостного датчика высоты.

• Автоматическая регулировка фокуса

  Функция автофокусировки изменяет положение фокуса путем регулировки оптического пути внутри лазерной режущей головки. Эта функция может применяться в два этапа. Первый — на этапе первоначальной настройки процесса. Поскольку система ЧПУ содержит встроенную базу данных параметров процесса, когда оператор вводит соответствующие параметры листового материала, система может автоматически подобрать подходящие параметры резки, и функция автофокусировки соответствующим образом регулирует положение фокуса лазерной головки. Во время процесса резки положение фокуса также может динамически регулироваться для оптимизации производительности резки и включения более сложных функций обработки.

• Емкостная высота следования

  Функция емкостного следования по высоте, с другой стороны, используется для регулировки по оси Z. Она непрерывно определяет расстояние между соплом лазерной режущей головки и поверхностью листа и автоматически регулирует высоту режущей головки посредством перемещения по оси Z для поддержания стабильного расстояния резки. Эта функция эффективно компенсирует колебания высоты, вызванные деформацией листа или ошибками зажима, помогая предотвратить снижение качества резки или риск столкновений, вызванных неправильным расстоянием от сопла до материала.

В зависимости от модели и уровня мощности лазера, CATEKCNC Лазерные режущие головки оснащены различными функциями защиты:

Лазерные режущие головки мощностью более 3 кВт поддерживают функцию охлаждения сопла, что помогает снизить температуру сопла во время резки при высокой мощности и повысить его долговечность.

Модели мощностью 6 кВт и выше оснащены функциями контроля загрязнения защитных линз и контроля внутреннего давления воздуха. Эти функции помогают предотвратить дефекты резки, вызванные загрязненными защитными линзами или аномальным давлением газа.

Мощные лазерные режущие головки мощностью 20 кВт и выше дополнительно оснащены системой контроля температуры фокусирующей линзы и системой контроля температуры/влажности внутренней камеры, что повышает стабильность при непрерывной обработке на высокой мощности, превышающей 10 кВт.

Помимо функций активного мониторинга и защиты, CATEKCNC Лазерные режущие головки оснащены защитной конструкцией от столкновений. При неожиданном столкновении режущей головки с заготовкой верхний и нижний модули головки быстро разделяются, предотвращая дальнейшие повреждения лазерной головки или системы передачи, вызванные ударными нагрузками. Нижний модуль можно быстро установить на место и повторно закрепить без сложной разборки или повторной калибровки, что сокращает время технического обслуживания и эксплуатационные расходы.

Из каких компонентов состоит трансмиссионная система станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером?

Система передачи станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером в основном состоит из линейных направляющих, реечных передач, шариковых винтовых передач, редукторов и серводвигателей. Эти компоненты работают вместе, обеспечивая высокоскоростное и высокоточное перемещение линейных и вращательных осей станка.

Линейные направляющие

CATEKCNC В станках для лазерной резки листового металла используются высокоточные линейные направляющие HIWIN производства Тайваня.

В направляющих используется внутренняя шариковая структура, которая преобразует трение скольжения в трение качения. По сравнению с обычными направляющими скольжения, такая конструкция позволяет снизить коэффициент трения примерно в 50 раз, значительно уменьшая сопротивление движению и пусковую нагрузку, а также улучшая динамические характеристики станка. Более низкие потери на трение также способствуют снижению энергопотребления и тепловыделения при работе, позволяя линейным осям перемещаться с более высокими скоростями и повышая энергоэффективность.

Направляющие рельсы имеют конструкцию с ограниченным сопротивлением, способную выдерживать нагрузки одновременно с четырех направлений. Их радиальная жесткость может достигать 1,599 Н/мкм, а максимальная статическая грузоподъемность — до 420 кН, что обеспечивает стабильную работу в условиях высокоскоростной и высокоточной обработки.

Реечная система

В станках для лазерной резки листового металла с волоконным лазером оси X и Y обычно используют реечную передачу из-за необходимости перемещения на большие расстояния и с высокой скоростью.

CATEKCNC принимает YYC Высокоточные зубчатые рейки из Тайваня. Эти рейки изготавливаются из среднеуглеродистой или легированной стали, а поверхности зубьев подвергаются термообработке для достижения твердости HRC 50–55, что эффективно обеспечивает длительный срок службы. После термообработки зубья рейки проходят процессы прецизионной обработки, такие как шлифовка поверхности зубьев и шлифовка с четырех сторон, что позволяет контролировать общую погрешность шага в пределах 0.028 мм на метр.

В зубчатых рейках используется винтовая конструкция, обеспечивающая более плавное и непрерывное зацепление между шестерней и рейкой. Это снижает ударные нагрузки при зацеплении и шум при работе, одновременно повышая жесткость трансмиссии и стабильность движения.

ШВП

Для обеспечения точности позиционирования по оси Z на малых расстояниях в станках для лазерной резки листового металла с волоконным лазером обычно используются системы передачи с шариковинтовой передачей.

CATEKCNC принимает TBI Высокоточные шлифованные шариковые винты тайваньского производства для системы привода по оси Z обеспечивают точную регулировку высоты лазерной режущей головки.

Шариковый винт преобразует вращательное движение в линейное за счет стальных шариков, катящихся между валом винта и гайкой. По сравнению с обычными винтами скольжения, он обладает такими преимуществами, как: меньшее сопротивление трению, более высокая эффективность передачи, более высокая точность позиционирования, более длительный срок службы.

TBI Шариковые винты имеют готическую арочную конструкцию канавки, оптимизирующую условия контакта между стальными шариками и дорожками качения, что повышает жесткость передачи и стабильность работы.

Благодаря технологии предварительной нагрузки осевой зазор эффективно устраняется, что позволяет свести люфт практически к нулю, сохраняя при этом плавность движения.

Сервосистема

Сервосистема служит источником энергии для трансмиссионной системы. Она приводит в движение механические компоненты, такие как реечные передачи, шариковые винты и вращающиеся оси, обеспечивая точное управление перемещением и вращением каждой оси.

В зависимости от позиционирования продукта и требований клиентов, CATEKCNC Предлагает несколько вариантов сервосистем, в том числе:

• Yaskawa
• Новаторство
• БОЧУ
• ФАНУК
• Delta
• Leadshine

Выбор оптимальной конфигурации сервопривода осуществляется на основе требований к производительности оборудования, выполняемых технологических процессов и бюджета заказчика.

Все CATEKCNC Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером оснащены сервосистемами абсолютного действия на основе шины EtherCAT. Благодаря высокоскоростной промышленной связи EtherCAT система ЧПУ и сервоприводы могут эффективно обмениваться данными.

По сравнению с традиционными сервосистемами импульсного типа, шинные сервосистемы обеспечивают: более высокую скорость отклика, более высокую точность синхронизации, более высокую помехоустойчивость, упрощенную структуру проводки.

Абсолютные энкодеры непрерывно регистрируют положение двигателя. Даже после отключения питания и повторного запуска станок не нуждается в механической калибровке, что значительно повышает удобство эксплуатации.

Для различных серий продукции и требований к производительности, CATEKCNC Сервосистемы BOCHU S9 EtherCAT применяются с различными уровнями производительности. Например, высокопроизводительные модели, разработанные для максимальной динамической производительности, могут быть оснащены сервосистемой BOCHU S9. Как высокопроизводительная сервосистема следующего поколения от BOCHU, S9 имеет 23-битный абсолютный энкодер, обеспечивает перегрузку по крутящему моменту до 3 раз превышающую номинальный, и имеет задержку отклика шины менее 1 мс. Система поддерживает алгоритм управления ускорением/замедлением D-типа, отвечающий требованиям высокоскоростного движения машин с ускорением до 2G. Она также соответствует стандартам электромагнитной совместимости EMC уровня 4, обеспечивая высокую устойчивость к электромагнитным помехам, пыли и колебаниям напряжения, что делает ее подходящей для длительной непрерывной промышленной лазерной резки.

Редуктор

В станках для лазерной резки листового металла с волоконным лазером редуктор в основном используется для согласования требований к мощности между серводвигателем и механической трансмиссией. За счет снижения скорости вращения двигателя и увеличения крутящего момента повышается грузоподъемность и стабильность работы системы перемещения.

В зависимости от различных моделей машин и требований к производительности, CATEKCNC Предлагает прецизионные редукторы от различных производителей, в том числе:

• ТЕХМЕХ
• Кофон
• SHIMPO
• Моторедуктор

Эти редукторы отличаются высокой эффективностью передачи и низким люфтом. Их эффективность передачи может превышать 95%, а люфт контролируется на уровне менее 3 угловых минут. Сверхнизкий люфт значительно снижает ошибки передачи при изменении направления движения вперед и назад, что позволяет более точно передавать мощность серводвигателя на механическую систему.

В результате, при обработке сложных контуров, острых углов и высокоточных траекторий резки, CATEKCNC Станки для лазерной резки с волоконным лазером обеспечивают более высокую стабильность движений, точность позиционирования и стабильность обработки.

Какие типы рабочих столов доступны для станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером?

Рабочий стол станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером используется для поддержки обрабатываемых металлических листов. Он состоит в основном из опорной рамы и множества термостойких планок.

Зазоры между планками позволяют расплавленному шлаку и остаткам металла, образующимся в процессе резки, попадать в зону сбора шлака, расположенную ниже, а также уменьшают отражение лазерного излучения и накопление тепла. Это помогает защитить конструкцию станка и повысить стабильность процесса резки.

В зависимости от различных производственных требований, станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером могут быть оснащены либо однослотовым рабочим столом, либо системой челночного рабочего стола.

• Один рабочий стол

  Конструкция с единым рабочим столом подходит для применений, требующих небольших производственных партий и большей гибкости обработки, таких как прототипирование механических компонентов, ремонт листового металла и мелкосерийное изготовление изделий по индивидуальному заказу.

• Челночный рабочий стол (обменный рабочий стол)

  Для предприятий по обработке листового металла, требующих непрерывного производства, таких как производители компонентов машиностроительного оборудования, автомобильных деталей, электрических корпусов, лифтов и стальных конструкций, система челночного рабочего стола может значительно повысить эффективность производства.

  Система состоит из двух чередующихся рабочих столов. Пока на одном рабочем столе выполняются операции резки, операторы могут одновременно загружать и выгружать материалы на другом рабочем столе. Это сокращает время простоя оборудования, повышает эффективность его использования и увеличивает общую производительность.

В полностью закрытых станках для лазерной резки листового металла с волоконным лазером широко используются челночные рабочие столы, поскольку защитный кожух ограничивает доступ к зоне резки. Двухстоловая конструкция обеспечивает более безопасную и эффективную загрузку и выгрузку материала.

Для некоторых компактных закрытых моделей с меньшей рабочей зоной и ориентацией на экономическую эффективность может по-прежнему использоваться конструкция с одним рабочим столом. Однако эти машины обычно оснащены выдвижными или электрически управляемыми удлинительными рабочими столами, что позволяет операторам более удобно загружать и выгружать листы.

В станках для лазерной резки волоконным лазером рельсового типа используется раздельная конструкция, при которой рабочий стол независим от корпуса станка, что обеспечивает большую гибкость обработки. В зависимости от требований к применению станок может быть оснащен различными рабочими столами или специальными приспособлениями, такими как плоские рабочие столы, устройства для зажима труб и системы зажима профилей. При обработке очень больших заготовок рабочий стол может быть даже полностью снят, что позволяет разместить заготовку непосредственно на полу для резки. Кроме того, поскольку рабочая зона отделена от системы перемещения, тепло, выделяемое в процессе резки, не передается напрямую на традиционную конструкцию станины станка. Это эффективно снижает влияние термической деформации на точность станка и обеспечивает более стабильную работу в течение длительного времени.

CATEKCNC Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером могут быть оснащены модульной системой поддержки планок. Опорные планки можно снимать и заменять по отдельности в соответствии с фактическими потребностями, что обеспечивает большее удобство при установке, транспортировке и техническом обслуживании станка. Если отдельные планки повреждаются после длительной работы станка, достаточно заменить только соответствующие модули, а не весь рабочий стол, что эффективно снижает затраты на техническое обслуживание и повышает общую работоспособность оборудования.

Какие системы управления доступны для станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером? Какие интеллектуальные функции резки они поддерживают?

Система управления отвечает за контроль траектории движения, параметров процесса резки и скоординированных перемещений каждой оси в станке для лазерной резки листового металла с волоконным лазером. Это основной блок управления, обеспечивающий автоматизированную обработку. Для станков с ЧПУ механическая конструкция определяет основные характеристики станка, а система управления определяет, может ли оборудование в полной мере использовать точность позиционирования, эффективность обработки и уровень интеллектуальности.

В зависимости от различных требований к позиционированию и обработке продукции, CATEKCNC Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером предлагают множество вариантов систем ЧПУ, в том числе:

• БОЧУ
• Weihong
• Au3tech
• ФАНУК

Среди этих систем:

• Модели Au3tech и WEIHONG в основном используются в экономичных вариантах для удовлетворения основных требований к резке.
• Система FANUC в основном применяется в 5-осевом лазерном обрабатывающем оборудовании, подходящем для обработки сложных криволинейных поверхностей и высокоточных операций механической обработки.
• Серия BOCHU FSCUT — это наиболее широко используемая система управления в различных странах. CATEKCNC волоконно-лазерные станки для резки.

Все CATEKCNC Станки для лазерной резки волоконным лазером оснащены беспроводным ручным контроллером, который объединяет основные функции, включая управление запуском/остановкой станка, перемещение по линейной оси, регулировку фокуса, точную настройку параметров резки и возврат станка в исходное положение. Операторам не нужно постоянно возвращаться к главной панели управления. Вместо этого они могут следить за процессом резки с близкого расстояния, вносить корректировки параметров в режиме реального времени и калибровать положения резки, что значительно повышает эффективность настройки станка и удобство в эксплуатации.

В зависимости от конфигурации машины, CATEKCNC Станки для лазерной резки с волоконным лазером поддерживают высокоскоростную и высококачественную резку, а также множество интеллектуальных функций лазерной обработки, включая:

Быстрые пирсинги

Flash Piercing — это интеллектуальный высокоскоростной процесс пирсинга, который динамически регулирует частоту и рабочий цикл лазера для поддержания стабильного уровня энергии во время процедуры.

На начальном этапе пробития система применяет более высокую энергию для повышения эффективности проникновения. По мере постепенного формирования отверстия она автоматически снижает частоту и рабочий цикл, чтобы минимизировать разбрызгивание расплавленного металла и снизить риск взрывного пробития.

Эта функция эффективно сокращает время пробивки толстых пластин, улучшает качество пробивки и снижает воздействие брызг шлака на сопло и защитную линзу лазерной головки.

Он особенно подходит для обработки листового металла средней и большой толщины с помощью мощных волоконно-лазерных станков. В задачах, связанных с большим количеством отверстий или резкой толстого листа, он может значительно сократить время вспомогательной обработки и повысить общую эффективность производства примерно на 30%.

Бесшовное пирсинг

Технология бесшовной пробивки в основном предназначена для резки тонких и средних листов.

Благодаря оптимизированным параметрам процесса, лазерная головка может мгновенно проникать в материал с помощью чрезвычайно короткого лазерного импульса, достигнув нужного положения, а затем плавно переходить к процессу резки.

Как с визуальной, так и с технологической точки зрения, независимый этап пробивки практически незаметен, что повышает эффективность резки и плавность процесса.

Микросустав

Технология Micro Joint создает чрезвычайно мелкие точки соединения вдоль траектории резки, позволяя готовым деталям оставаться прикрепленными к основному листу после резки. Это предотвращает падение или смещение мелких деталей во время обработки, а также минимизирует визуальное воздействие точек соединения.

Данная функция особенно подходит для прецизионных деталей из листового металла, мелких компонентов, декоративных металлических деталей и для пакетной раскройки.

Прокол шлака

В процессе обработки листового металла средней и большой толщины остаточный шлак после пробивки может влиять на качество последующей резки.

CATEKCNC Станки для лазерной резки волоконным лазером поддерживают процесс удаления шлака при пробивке, который оптимизирует вспомогательную продувку газом и траектории движения после пробивки.

Это позволяет быстро удалять остатки расплавленного материала, уменьшая накопление шлака вокруг отверстий и минимизируя влияние на последующие операции резки.

Данная функция повышает стабильность при непрерывной резке толстых листов и снижает риск загрязнения сопла.

Определение центра окружности

Функция определения центра круглой заготовки — это функция автоматического позиционирования, используемая для определения положения центра круглых заготовок.

Система использует емкостной датчик высоты для определения изменений расстояния между соплом и поверхностью материала. Затем режущая головка перемещается в разных направлениях для определения положения кромки круглой заготовки.

На основе обнаруженных данных о кромках система автоматически вычисляет координаты центра, что позволяет быстро и точно позиционировать круглые детали.

Smart LaserOff

Функция Smart LaserOff автоматически оптимизирует параметры завершения резки в соответствии с характеристиками материала и условиями резки.

Это помогает уменьшить образование шлака, перегрев и видимые следы перехода в точке резания, улучшая гладкость внутренних контуров, точность размеров и качество поверхности деталей, имеющих решающее значение для внешнего вида.

Примечание: Конфигурация систем управления и доступных интеллектуальных функций различается в зависимости от модели машины. Перечисленные выше функции приведены только для справки. Фактическая конфигурация зависит от конкретной модели оборудования.

Какие вспомогательные системы доступны для станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером и каковы их функции?

Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером оснащены множеством вспомогательных систем, обеспечивающих стабильную работу, улучшающих качество резки и продлевающих срок службы оборудования. К этим системам относятся, главным образом, система охлаждения, система подачи газа, система смазки и система защиты.

Система охлаждения

Волоконные лазеры и лазерные режущие головки выделяют значительное количество тепла во время работы. Для поддержания стабильной лазерной мощности и обеспечения надежности оптической системы требуется промышленный водоохладитель, обеспечивающий охлаждение до постоянной температуры. Точный контроль температуры необходим для длительной непрерывной работы волоконных лазерных станков для резки.

CATEKCNC Станки для лазерной резки волоконным лазером могут быть оснащены промышленными чиллерами от S&A и Hanli. Эти чиллеры обеспечивают эффективное охлаждение и точный контроль температуры с точностью ±0.5–1.5 °C. В них используется двухконтурная система охлаждения, позволяющая независимо охлаждать лазерный источник и лазерную режущую головку. Все модели соответствуют международным стандартам, включая CE, RoHS и REACH, отвечая требованиям импорта для различных рынков.

Кроме того, электрический шкаф может быть опционально оснащен независимой системой кондиционирования воздуха для регулирования внутренней температуры и влажности. Это предотвращает воздействие высоких температур и высокой влажности на электрические компоненты, повышая долговременную стабильность системы управления.

Газовая система

Газовая система подает стабильные вспомогательные газы в зону лазерной резки. В станках для волоконной лазерной резки в качестве вспомогательных газов обычно используются кислород, азот и сжатый воздух.

• Кислород

  Кислород в основном используется для повышения эффективности резки за счет эффекта, способствующего горению.

  При обработке низкоуглеродистых сталей, таких как углеродистая сталь, кислород не только способствует удалению расплавленного металла за счет высокоскоростного потока воздуха, но и вступает в реакцию с нагретым металлом, выделяя дополнительное тепло путем окисления. Это увеличивает энергозатраты в зоне резания.

  Таким образом, по сравнению с резкой в ​​инертном газе, кислородная резка обеспечивает более высокую производительность и особенно подходит для обработки листовой углеродистой стали средней и большой толщины.

  Однако, поскольку в процессе происходит окисление, на срезанной поверхности может присутствовать определенная степень окрашивания оксидами.

• Азот

  Азот в основном используется для предотвращения окисления и улучшения качества резки.

  Азот, как инертный вспомогательный газ, широко используется для обработки материалов с высокими требованиями к качеству поверхности, таких как нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы и медь.

  В процессе резки азот практически не вступает в реакцию с металлами, эффективно предотвращая обесцвечивание и образование оксидного слоя. В то же время, поток азота под высоким давлением быстро удаляет расплавленный материал, что приводит к более гладким кромкам среза.

  Этот метод особенно подходит для компонентов и деталей, имеющих критически важное значение для внешнего вида и требующих высококачественной последующей сварки.

• Сжатый воздух

  Сжатый воздух в основном используется для удаления шлака и снижения эксплуатационных расходов.

  Благодаря низкой стоимости и доступности сжатый воздух широко используется в процессах лазерной резки тонких листов и лазерной резки средней/низкой мощности.

  Кислород, содержащийся в сжатом воздухе, оказывает определенное благоприятное воздействие на процесс горения, а высокоскоростной поток воздуха способствует удалению расплавленного металла и шлака, что позволяет экономично осуществлять переработку.

  По сравнению с резкой чистым кислородом или азотом, резка сжатым воздухом обеспечивает более низкие эксплуатационные расходы, хотя степень окисления поверхности реза, как правило, выше, чем при резке азотом.

• Топливный газ

  Топливные газы, такие как пропан, в основном используются для резки толстостенной углеродистой стали.

  В станках для лазерной и пламенной гибридной резки газовая система включает дополнительный контур подачи топливного газа, например, пропана. Топливный газ смешивается с кислородом и сгорает, образуя высокотемпературное пламя, что позволяет обрабатывать толстые листы углеродистой стали.

Система смазки

Автоматическая система смазки, позволяющая пользователям устанавливать такие параметры, как продолжительность смазки, интервалы смазки и объем подачи масла в соответствии с технологическими требованиями.

Система регулярно подает смазку к важным элементам привода, включая линейные направляющие и реечные механизмы, снижая механический износ, минимизируя частоту технического обслуживания и обеспечивая долговременную стабильность передачи.

CATEKCNC Станки для лазерной резки волоконным лазером оснащены устройствами для сбора отработанного масла, которые собирают излишки смазки, образующиеся в процессе смазки. Это предотвращает загрязнение рабочей зоны маслом и упрощает последующую очистку и техническое обслуживание.

Система защиты безопасности

Ввиду специфических особенностей лазерной обработки металла, станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером обычно оснащаются защитными световыми завесами, предотвращающими попадание персонала или посторонних предметов в рабочую зону и возникновение потенциальных несчастных случаев. Полностью закрытые модели дополнительно оснащаются защитными кожухами, системами блокировки безопасности и смотровыми окнами, устойчивыми к излучению, что еще больше повышает безопасность оператора и обеспечивает безопасную среду для резки.

Рекомендуемая толщина резки для стандартных волоконных лазеров.

Примечание: Приведенные выше значения представляют собой рекомендуемые диапазоны толщины резки, обеспечивающие баланс между качеством резки, эффективностью обработки и стабильностью оборудования. Фактическая производительность резки может варьироваться в зависимости от таких факторов, как марка материала, качество листового материала, чистота и давление вспомогательного газа, параметры резки и конфигурация станка.

Эталонная скорость резки основного волоконного лазера (единица измерения: м/мин)

Примечание: Приведенные выше данные о скорости резки представляют собой типичные эталонные значения для распространенных промышленных конфигураций, таких как волоконные лазеры Raycus/MAX/IPG в сочетании с режущими головками Raytools/BOCHU и основными системами ЧПУ. Фактическая скорость резки может варьироваться в зависимости от таких факторов, как марка материала, качество листового материала, чистота и давление вспомогательного газа, характеристики сопла, положение фокуса, параметры резки и конфигурация станка. Данные приведены только для ознакомления с технологическим процессом и не должны использоваться в качестве эталона для оценки производительности оборудования.

Сколько стоит станок для лазерной резки листового металла с волоконным лазером?

Цена станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером зависит от множества факторов, включая тип станка, объем обрабатываемой детали, мощность лазера, уровень автоматизации и конфигурацию ключевых компонентов. Поэтому цены могут значительно различаться в зависимости от модели и конфигурации.

Далее мы возьмём CATEKCNC В качестве примера, для краткого обзора, представлена ​​серия станков для лазерной резки листового металла.

Для базовой модели станка для лазерной резки листового волокна серии А3 с эффективной рабочей зоной 3000 × 1500 мм (10 × 5 футов):

• Базовая модель мощностью 1500 Вт обычно стоит от 5,000 долларов.
• При увеличении мощности лазера до 6000 Вт цена обычно составляет около 19 000 долларов.
• Модель мощностью 12000 Вт может стоить приблизительно 33 000 долларов.

Цена на полностью закрытые волоконно-лазерные станки для резки листового металла, как правило, примерно на 15 000 долларов выше, чем на станки открытого типа с аналогичными характеристиками. Это в основном связано с тем, что закрытые модели обычно оснащены дополнительными функциями, такими как полный защитный кожух, двойные рабочие столы и системы мониторинга.

Следует отметить, что при длине обрабатываемого листа 6 метров и более станок, как правило, требует использования станины рельсового типа. Например, стоимость крупноформатного волоконно-лазерного станка для резки листового металла серии G мощностью 6000 Вт составляет приблизительно 54 000 долларов.

Цена на станки для лазерной резки листового и трубного металла выше из-за дополнительной системы резки труб, пневматических патронов и специального программного обеспечения управления. Например, станок для лазерной резки листового и трубного металла серии AT мощностью 6000 Вт обычно стоит около 32 000 долларов.

Стоимость линии лазерной резки металлических рулонов обычно составляет приблизительно 47 000–60 000 долларов.

Кроме того, на конечную стоимость станка могут существенно повлиять марки лазерного источника, режущей головки, системы ЧПУ, сервосистемы, системы автоматической загрузки и выгрузки, а также другие параметры, указанные в индивидуальной комплектации.

Из-за сложности доступных конфигураций точную цену станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером определить невозможно, основываясь только на мощности лазера или рабочей зоне. Для составления подробного коммерческого предложения обычно требуется подтверждение типа станка, размера обрабатываемой детали, мощности лазера и требований к основным компонентам.

Если вы хотите получить подробное коммерческое предложение, пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж. WhatsApp или онлайн форма запросаМы порекомендуем подходящую конфигурацию оборудования, исходя из ваших технологических требований и бюджета, и предоставим индивидуальное коммерческое предложение.

Какие дополнительные функции доступны для станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером, и как их следует выбирать?

Для удовлетворения различных требований к обработке, станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером обычно поддерживают различные дополнительные решения по автоматизации и функциональному расширению. Пользователи могут выбрать подходящую конфигурацию в зависимости от используемых материалов, объема производства, требований к обработке и бюджета, чтобы дополнительно повысить эффективность производства, качество резки и уровень автоматизации.

1. Челночный рабочий стол (обменный рабочий стол)

Челночный рабочий стол позволяет одновременно выполнять операции резки и загрузки/выгрузки. Пока один рабочий стол выполняет резку, операторы могут загружать и выгружать материалы на другом рабочем столе, эффективно сокращая время простоя оборудования и повышая его эффективность. Он особенно подходит для непрерывного и крупносерийного производства. В системах непрерывной пакетной обработки коэффициент использования оборудования обычно увеличивается на 30–70% по сравнению с конфигурацией с одним рабочим столом.

Для полностью закрытых станков для лазерной резки листового металла с волоконным лазером в стандартную комплектацию обычно входит челночный рабочий стол. Поскольку закрытая защитная конструкция ограничивает пространство для загрузки и выгрузки, челночный рабочий стол позволяет перемещать рабочую поверхность с материалами за пределы корпуса, обеспечивая удобную обработку материалов при сохранении безопасной работы в закрытом пространстве.

В конструкции челночных рабочих столов обычно используются следующие два варианта:

• Рабочий стол с вращающимся челноком

  В данной конструкции на одной вращающейся платформе устанавливаются два рабочих стола, симметрично расположенных вокруг центральной оси. Смена рабочих столов осуществляется путем вращения платформы.

  К его преимуществам относятся компактная конструкция и высокая скорость переключения. Процесс переключения обычно занимает около 3 секунд, что делает его подходящим для листового металла небольших размеров, металлических деталей неправильной формы и легких заготовок.

• Рабочий стол линейного челнока

  В настоящее время это наиболее распространенная конструкция с двойным обменом рабочими столами. Два рабочих стола расположены вертикально и меняются местами посредством горизонтального возвратно-поступательного движения.

  Хотя скорость переключения у него несколько ниже, чем у роторного типа, процесс переключения обычно завершается в течение 10 секунд. Благодаря большей грузоподъемности он больше подходит для обработки крупногабаритных и тяжелых металлических листов.

2. Закрытый защитный кожух

Защитный кожух эффективно изолирует лазерное излучение, искры от резки, расплавленный металлический шлак и дым, образующиеся в процессе резки, значительно улучшая условия труда и повышая безопасность эксплуатации.

Закрытые станки для лазерной резки волоконным лазером обычно оснащаются средствами защиты, такими как блокируемые защитные двери и световые завесы, для дальнейшего снижения риска случайного включения и защиты операторов.

Для обеспечения возможности операторам контролировать процесс резки в режиме реального времени, закрытые волоконно-лазерные станки обычно оснащаются несколькими смотровыми окнами на защитном кожухе. Смотровые окна изготовлены из защитного стекла для лазеров, соответствующего требованиям безопасности CE. Они эффективно блокируют ближнее инфракрасное лазерное излучение в диапазоне длин волн 1070–1080 нм, сохраняя при этом достаточную светопропускаемость для наблюдения за процессом. Типичная светопропускаемость (VLT) составляет приблизительно 30–60%, а уровень защиты от лазерного излучения 1070 нм может достигать OD6+ или даже OD7+. Кроме того, смотровые окна значительно уменьшают блики, вызванные искрами при резке, обеспечивая более комфортные условия для операторов.

Станок также может быть оснащен дополнительной системой мониторинга, обычно состоящей из двух промышленных камер для контроля состояния обработки на обоих рабочих столах. Операторы могут наблюдать за состоянием работы станка в режиме реального времени через систему ЧПУ, не открывая часто защитную дверцу, что повышает удобство работы и безопасность производства.

3. Автоматизированная система погрузки и разгрузки

CATEKCNC Компания предлагает широкий спектр автоматизированных решений для загрузки и выгрузки листового металла, охватывающих области применения от модернизации отдельных станков до крупномасштабных интеллектуальных производственных линий. За счет сокращения ручной обработки материалов и трудозатрат эти системы позволяют эффективно повысить эффективность производства и обеспечить более стабильное и эффективное производство изделий из листового металла.

• Автоматическая система погрузки и разгрузки консольного типа

  Система в основном состоит из стола для хранения листового металла, поворотного консольного рычага и вакуумного присосочного узла. Во время работы консольный рычаг с помощью присосок захватывает металлический лист, поворачивает его в зону обработки и точно размещает лист на рабочем столе станка для лазерной резки листового металла.

  В зависимости от конструкции, консольные погрузочно-разгрузочные системы можно разделить на системы с неподвижным и подвижным захватом. В конструкции с подвижным захватом подъемный механизм может перемещаться вдоль консольной балки, что позволяет системе адаптироваться к более сложным компоновкам заводов и условиям монтажа.

  Благодаря простой конструкции, компактным размерам и относительно низким инвестиционным затратам, это решение подходит для модернизации автоматизации отдельных станков на предприятиях по обработке листового металла, а также для мелко- и среднесерийного производства листовой резки.

• Портальная автоматическая система погрузки и разгрузки

  Портальная автоматическая система загрузки и разгрузки использует крупнопролетную портальную конструкцию и обычно устанавливается между зоной хранения листового металла и рабочим столом станка для лазерной резки волоконным лазером. Система использует вакуумные присоски, установленные на портальной конструкции, для захвата, транспортировки и точного позиционирования металлических листов.

  По сравнению с консольными системами, портальные системы погрузки и разгрузки используют линейное перемещение, обеспечивая более стабильные пути транспортировки, более высокую скорость перемещения материалов и большую грузоподъемность. Они способны работать с более крупными и тяжелыми металлическими листами.

  Однако эта система требует больше места для установки, а зона хранения листового металла и рабочий стол станка, как правило, должны располагаться в одну линию. Поэтому она больше подходит для профессиональных производителей листового металла со стабильными заказами на серийное производство и высокими требованиями к эффективности производства.

• Автоматизированная система погрузки и разгрузки на складе

  Данная система разработана для крупных предприятий по обработке листового металла с высокими требованиями к эффективности производства. Она объединяет автоматизированные функции хранения, извлечения и загрузки/выгрузки, обеспечивая полностью автоматизированную обработку материалов на протяжении всего производственного процесса.

  Автоматизированная система погрузки и разгрузки на основе складского хранения представляет собой интеллектуальное решение для автоматизации, разработанное для крупномасштабного производства. Она в основном состоит из автоматизированной башни для хранения листового металла, вертикальной подъемно-извлекающей системы, автоматической тележки для перемещения и портального устройства для разделения и погрузки листового металла.

  Система обеспечивает полностью автоматизированное управление на протяжении всего производственного процесса, включая хранение сырья, автоматический поиск и разделение листового материала, автоматическую загрузку и перемещение готовых деталей и остатков материала после раскроя. Она также может быть интегрирована с системами планирования производства и программным обеспечением для раскроя, что позволяет достичь планового и интеллектуального производства.

  CATEKCNC Автоматизированные системы хранения используют многоуровневую конструкцию, при этом каждый уровень выдерживает максимальную нагрузку в 3,000 кг, что значительно повышает эффективность использования пространства. Во время работы вертикальная подъемно-извлекающая система сначала извлекает необходимый лист из складской башни и перемещает его в промежуточную зону загрузки. Затем портальное устройство для разделения листов разделяет сложенные листы, обеспечивая захват только одного листа за раз перед транспортировкой его к рабочему столу станка для лазерной резки волоконным лазером.

  В процессе транспортировки система использует вакуумные присоски и захватное устройство с фиксацией пальцами для перемещения листового материала, а механизм захвата листа надежно удерживает материал, снижая риск столкновений и повышая безопасность автоматизированного производства.

  Данное решение подходит для крупных предприятий по обработке листового металла, предприятий, занимающихся производством смешанной продукции с различными типами заказов, а также для высокопроизводительных систем непрерывного производства.

• Интеллектуальная автоматизированная производственная линия

  Интеллектуальная автоматизированная производственная линия — это усовершенствованная система, основанная на автоматизированной системе загрузки и разгрузки с использованием складских помещений. Она объединяет множество автоматических загрузочных и разгрузочных устройств, интеллектуальные системы хранения и несколько станков лазерной резки, создавая полноценный цифровой производственный комплекс.

  Данное решение разработано для крупномасштабного производства с высокими требованиями к производственной мощности, уровню автоматизации и эффективности управления производством. Оно подходит для таких отраслей, как производство оборудования для возобновляемой энергетики, производство строительной техники, а также производство крупных электрических шкафов и корпусов, и является важным компонентом развития «умных заводов».

4. Автоматическое устройство смены форсунок

В процессе лазерной резки часто требуются сопла разных размеров, если тип материала, толщина листа или параметры резки значительно изменяются, чтобы обеспечить оптимальное качество резки и эффективность обработки.

Станок может быть оснащен автоматическим устройством смены сопел, которое автоматически заменяет сопла в соответствии с программой обработки. Это снижает необходимость ручного вмешательства, значительно минимизирует время простоя, вызванное переключением процессов, и повышает возможности непрерывной обработки и общую эффективность производства.

В условиях непрерывного производства, включающего различные материалы, толщины и партии деталей, автоматическая смена сопел может сократить вспомогательное время примерно на 10–20%.

5. Резка труб

Станок для лазерной резки листового и трубного металла с волоконным лазером в настоящее время является одним из самых популярных типов оборудования на рынке. Основанный на традиционном станке для лазерной резки листового металла с волоконным лазером, этот тип оборудования включает в себя дополнительный модуль для резки труб.

С одной стороны стола для резки листового металла установлено специальное зажимное устройство для труб, которое удерживает и вращает металлические трубы, что позволяет обрабатывать круглые, квадратные, прямоугольные трубы и другие профили.

Помимо системы зажима труб, для резки труб также требуется адаптация других компонентов, включая лазерную режущую головку, систему ЧПУ и систему передачи.

Например, система управления должна поддерживать такие функции, как раскрой труб и управление вращающейся осью. Портальная конструкция обычно расширяется для увеличения диапазона перемещения лазерной режущей головки, что позволяет ей охватывать зону обработки труб и обеспечивать плавное переключение между операциями резки листового металла и труб.

6. Резка профильных и неровных заготовок

Строго говоря, под профилями подразумеваются металлические материалы с фиксированной формой поперечного сечения, изготовленные с помощью таких процессов, как прокатка, экструзия или волочение. Проще говоря, любой металлический материал с постоянной формой поперечного сечения может быть отнесен к профилям. К распространенным примерам относятся:

• Угловая сталь
• Швеллер стальной
• Двутавровой балки
• сталь Т-образного профиля
• С-образный профиль из стали

Большинство длинных профилей с правильным поперечным сечением можно обрабатывать с помощью системы зажима труб. Поэтому станок для лазерной резки листового и трубного волокна также может выполнять резку профилей.

Однако для профилей со специальной формой поперечного сечения или большими размерами могут потребоваться специальные приспособления или вспомогательные опорные устройства для обеспечения стабильной обработки.

7. Резка под плоским углом

Плоская косая резка в основном используется для подготовки к сварке. Обработка наклонных кромок с заданными углами и формой на металлических листах позволяет сварочным материалам полностью проплавить и заполнить сварной шов, тем самым повышая прочность сварного шва и структурную надежность. К распространенным типам косой резки относятся V-образная, X-образная, Y-образная и K-образная, среди которых V-образная является наиболее распространенной. Кроме того, в зависимости от структуры заготовки и требований к сварке, система может обрабатывать и сложные геометрические формы косой резки, такие как косая резка по линиям пересечения, косая резка с переменным углом и переходные соединения от квадратного к круглому.

Для сварки толстых листов в таких отраслях, как производство стальных конструкций, строительной техники, сосудов под давлением и судостроение, традиционные методы обработки обычно требуют дополнительной ручной обработки фаски после резки. Лазерная резка фаски позволяет одновременно выполнять резку и обработку фаски в процессе резки листового металла, эффективно сокращая последующие этапы обработки и повышая общую эффективность производства. По сравнению с традиционными методами обработки фаски после резки, лазерная резка фаски выполняет как резку листа, так и подготовку фаски за одну операцию, исключая вторичные процессы, такие как фрезерование и шлифовка кромок. При этом расширенные функции, такие как компенсация деформации листа и визуальная калибровка одним щелчком мыши, позволяют дополнительно повысить точность размеров и углов фаски. Для деталей, которые уже были подвергнуты прямой резке, также может быть выполнена вторичная обработка фаски, а профессиональное программное обеспечение для раскроя позволяет объединять детали, вырезанные прямым способом и под фаской, в одном макете, что дополнительно повышает эффективность использования материала и гибкость производства.

Для резки плоской фаски обычно требуется специальная головка для резки фаски с механизмом наклона, позволяющим лазерному лучу формировать определенный угол наклона относительно поверхности листа. Эта функция, как правило, достигается путем добавления вращательных механизмов по осям A/B, что позволяет выполнять обработку фаски под разными углами в соответствии с различными требованиями сварки.

8. 5-осевая резка

Функция 5-осевой резки добавляет к традиционной трехкоординатной системе перемещения X/Y/Z две вращательные оси, ось A и ось C. Это позволяет лазерной режущей головке выполнять не только линейное перемещение вдоль осей X, Y и Z, но и резку под разными углами. Благодаря одновременному управлению по 5 осям лазерный луч может динамически регулировать угол падения в соответствии с геометрией заготовки. Помимо резки под углом, она также может использоваться для обработки сложных криволинейных поверхностей, нерегулярных структур и многоугольных компонентов.

9. Гибридная лазерно-пламенная резка

Эта функция в основном предназначена для резки сверхтолстой углеродистой стали и может работать с листами углеродистой стали толщиной до 200 мм. Она использует лазерный луч для предварительного нагрева зоны резки и облегчения первоначального прокола, а также сочетает теплоту химической реакции, выделяемую при сгорании пропана и кислорода, для эффективной резки сверхтолстых стальных листов.

10. Система отвода дыма

В процессе лазерной резки образуется большое количество дыма, испарений и металлической пыли, которые могут содержать частицы оксидов металлов и другие потенциально вредные вещества. Эффективная система пылеудаления не только улучшает условия труда, но и снижает воздействие пыли на прецизионные компоненты, повышая долговременную стабильность работы станка. Поэтому выбор подходящего решения для пылеудаления в соответствии со структурой станка и требованиями к его применению имеет важное значение.

CATEKCNC Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером обеспечивают различные решения для удаления дыма, включая зональные системы вытяжки, системы последующей вытяжки и промышленные пылеуловители.

• Зонированная система вытяжки

  Система зонального отвода дымовых газов широко используется на портальных волоконно-лазерных станках для листовой резки. Рабочий стол разделен на несколько зон отвода дымовых газов с обеих сторон, а соответствующие каналы отвода автоматически активируются в зависимости от положения лазерной режущей головки в режиме реального времени. Это позволяет сконцентрировать отвод дымовых газов вокруг активной зоны резки, значительно повышая эффективность сбора дыма и снижая энергопотребление системы отвода.

• Система последующей экстракции

  Система последующего извлечения материала в основном используется на крупноформатных лазерных станках для резки волоконным лазером с направляющими. Поскольку конструкция с направляющими исключает традиционную интегрированную конструкцию портала, обычные зональные системы извлечения материала здесь неприменимы.

  В этой системе вытяжные устройства интегрированы с обеих сторон подвижного портала, что позволяет всасывающим патрубкам оставаться близко к зоне резки во время работы. Это сокращает расстояние транспортировки дыма и повышает эффективность удаления дыма. Кроме того, система оснащена двумя вентиляторами, создающими направленный поток воздуха за счет односторонней подачи воздуха и вытяжки с противоположной стороны, что еще больше повышает эффективность удаления дыма при резке крупноформатных материалов.

• Промышленный пылеуловитель

  Для компактных волоконно-лазерных станков для резки, таких как CP1, меньшая рабочая зона позволяет использовать автономный промышленный пылесборник для удовлетворения ежедневных потребностей в резке.

Для полностью закрытых станков лазерной резки с волоконным лазером можно дополнительно установить ветровые завесы и нижние перегородки вокруг станины, чтобы уменьшить внешние воздушные потоки и предотвратить распространение дыма во время обработки. Кроме того, внутри верхнего кожуха можно установить вентилятор, создающий нисходящий поток воздуха, направляющий дым в нижние каналы вытяжки и повышающий общую эффективность отвода воздуха.

11. Стабилизатор напряжения и трансформатор

В качестве опции может быть установлен трехфазный прецизионный стабилизатор напряжения, предназначенный для работы в сложных условиях электропитания, часто встречающихся в цехах по обработке листового металла, таких как колебания напряжения и дисбаланс трехфазного напряжения. Стабилизатор поддерживает колебания выходного напряжения в пределах ±1% и подавляет внезапные скачки или падения напряжения благодаря быстродействующему механизму управления, снижая нестабильность мощности лазера и ухудшение качества резки, вызванное нестабильным электропитанием. Стабильная электрическая среда помогает защитить лазерный генератор, оптические компоненты и систему сервоуправления, одновременно снижая затраты на техническое обслуживание оборудования и процент брака. Кроме того, станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером оснащены множеством встроенных функций защиты, включая защиту от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки и перегрева, что обеспечивает надежную долговременную работу.

В качестве опции может быть установлен специальный трансформатор, преобразующий распространенные в разных странах и регионах промышленные источники питания, такие как трехфазные 220 В, 415 В и 440 В, в стандартное трехфазное напряжение 380 В, необходимое для станка лазерной резки волоконным лазером, что обеспечивает совместимость с различными глобальными спецификациями электросетей. Трансформатор также обеспечивает определенный уровень электрической изоляции, снижая помехи в электросети и электрические возмущения, вызванные другим оборудованием в цехе. Это способствует более стабильному и надежному электропитанию лазерного генератора, системы ЧПУ, сервоприводов и прецизионных оптических компонентов. Стабильная электросеть повышает надежность станка и обеспечивает непрерывную высокоточную резку в течение длительного времени.

Как выбрать станок для лазерной резки листового металла с волоконным лазером?

При выборе станка для лазерной резки листового металла с волоконным лазером пользователям следует учитывать обрабатываемые материалы, производственные требования и планы развития бизнеса, чтобы выбрать наиболее подходящую конфигурацию станка.

1. Выберите тип станка в зависимости от требований к обработке.

Станки для лазерной резки листового металла с волоконным лазером можно разделить на несколько категорий в зависимости от их конструкции и функций:

• Станок для лазерной резки листового волокна

  Предназначен в основном для обработки плоских металлических листов, включая листы из углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминия и других металлических материалов. Подходит для большинства предприятий по обработке листового металла.

• Станок для лазерной резки листов и труб

  Этот тип станка расширяет возможности резки труб по сравнению с традиционной системой резки листового металла. Он может обрабатывать круглые, квадратные, прямоугольные трубы и большинство распространенных конструкционных профилей, что делает его подходящим для компаний, которые выполняют заказы как на резку листового металла, так и на резку труб.

• Станок для лазерной резки волоконным лазером с подачей проволоки в катушке (линия лазерной вырубки).

  Данная система предназначена для непрерывной обработки металлических рулонов и включает в себя автоматическую размотку, выравнивание, позиционирование, резку и транспортировку готовых изделий. Она подходит для крупносерийного производства, требующего непрерывной автоматизированной обработки.

• Универсальный станок для лазерной резки волоконным лазером

  Этот тип станков для лазерной резки обычно имеет крупноформатную рельсовую конструкцию. Поскольку рабочий стол отделен от корпуса станка, можно устанавливать различные рабочие столы и приспособления в соответствии с требованиями обработки, что позволяет резать различные металлические материалы, такие как листы, трубы, профили и заготовки неправильной формы. Он идеально подходит для компаний с разнообразной продукцией и сложными требованиями к обработке.

2. Выберите мощность лазера в зависимости от типа и толщины материала.

Мощность лазера напрямую влияет на производительность резки и эффективность обработки станка. Соответствующий уровень мощности следует выбирать в зависимости от обрабатываемых материалов и диапазонов толщины.

• Обработка тонких листов (1–6 мм):

  Для традиционных задач, таких как изготовление рекламных вывесок, обработка листового металла и электрощитов, обычно достаточно волоконного лазерного станка мощностью 1000–3000 Вт.

• Обработка листового металла средней толщины (6–20 мм):

  В настоящее время наиболее распространенным диапазоном мощности является 3000–6000 Вт. Эти машины подходят для таких применений, как машиностроение, стальные конструкции и корпуса оборудования.

• Обработка толстолистового металла (толщиной более 20 мм):

  Для обработки толстых листов рекомендуется использовать станки мощностью 6000 Вт и выше. Для длительной обработки сверхтолстых листов из углеродистой стали пользователям можно рассмотреть модели высокой мощности 12000 Вт и выше или станки, оснащенные возможностью гибридной лазерно-пламенной резки.

Следует отметить, что более высокая мощность лазера не всегда является лучшим выбором. Хотя увеличение мощности улучшает возможности резки толстых листов и эффективность резки листов средней толщины, зависимость между мощностью лазера, скоростью резки и максимальной толщиной резки не является линейной. Более мощные станки также влекут за собой более высокие затраты на приобретение и эксплуатацию. Если фактические требования к обработке ограничены, избыточная мощность может привести к неоправданным инвестициям.

3. Выберите размер рабочего стола в соответствии с производственными требованиями.

Размер рабочего стола определяет максимальные размеры листов, которые может обрабатывать станок.

Распространенные конфигурации включают в себя:

• Модель 3015: Приблизительная рабочая зона 3000 × 1500 мм.
• Модель 4020: Приблизительная рабочая зона 4000 × 2000 мм.
• Модель 6020: Приблизительная рабочая зона 6000 × 2000 мм.

Для станков с длиной обрабатываемой детали более 6 метров обычно рекомендуется использовать волоконно-лазерный станок для резки с направляющими.

К распространенным типоразмерам волоконных лазерных станков для резки с направляющими относятся:

• Модель 12125: Приблизительная рабочая зона 12100 × 2550 мм.
• Модель 16535: Приблизительная рабочая зона 16500 × 3550 мм.
• Модель 12140: Приблизительная рабочая зона 12100 × 4050 мм.

В соответствии с конкретными требованиями заказчика, могут быть изготовлены рабочие столы нестандартных размеров, изготовленные по индивидуальному заказу.

Для компаний с большими объемами производства рекомендуется использовать челночный рабочий стол и автоматизированную систему погрузки и разгрузки, чтобы повысить эффективность производства и сократить ручную обработку грузов.

4. Выберите дополнительные функции в соответствии с требованиями приложения.

Необходимые дополнительные функции следует выбирать в соответствии с фактическими требованиями к обработке.

Для клиентов, в основном обрабатывающих заготовки неправильной формы, требующие многоугловой резки, рекомендуется станок, оснащенный 5-осевой системой резки. Если основное требование заключается только в подготовке к сварке, обычно достаточно функции косой резки.

Для применений с повышенными требованиями к безопасности на рабочем месте, защите окружающей среды и защите оператора рекомендуется модель, оснащенная полностью закрытым защитным кожухом.

Помимо функциональных возможностей, основные компоненты станка, такие как станина, сервосистема и система трансмиссии, также оказывают существенное влияние на эффективность и точность обработки. Например, CATEKCNC Высокопроизводительные станки для лазерной резки волоконным лазером могут быть оснащены сервосистемой BOCHU S9, которая позволяет линейным осям достигать ускорения до 2G и скорости быстрого перемещения до 180 м/мин. В сочетании с облегченной конструкцией портала из алюминиевого сплава станок обеспечивает более быструю динамическую реакцию и более высокую эффективность резки.