Ծորակի և սալի լազերային կտրման մեքենաների բազմակողմանիության հետազոտում

Երկու գործառույթ՝ ինչպես լազերային կտրման մեքենաները մշակում են ինչպես ծորակները, այնպես էլ սալերը

Միաժամանակյա ծորակի և սալի մշակման ինտեգրված կառուցվածքի հասկացություն

Այսօրվա լազերային կտրող մեքենաները կարող են մշակել տարբեր նյութեր՝ շնորհիվ իրենց հատուկ նախագծված շրջանակների, որոնք հնարավորություն են տալիս աշխատել և՛ հարթ, և՛ կլոր մակերեսների հետ: Բարձր ճշգրտությամբ սերվոմոտորները ապահովում են շարժումը X-Y առանցքներով՝ աշխատելիս հարթ թերթերի հետ, իսկ հատուկ պտտվող ամրացումները բռնում և պտտում են մինչև 20 դյույմ տրամագծով խողովակներ: Մեքենայի լազերային գլուխը շարժվում է բոլոր ուղղություններով՝ պահպանելով ճիշտ ֆոկուսային հեռավորություն՝ անկախ նրանից, որ կտրում է՝ ուղիղ մակերեսներ, թե կորեր, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է պահպանել մինչև 0.004 դյույմ ճշգրտություն՝ նույնիսկ անցնելով 24-րդ կարգի բարակ պողպատից մինչև մեկ դյույմ հասնող հաստ ալյումինե սալիկների: Այս հնարավորությունները միավորելով մեկ համակարգում՝ արտադրամասերը այլևս կարիք չունեն տարբեր աշխատանքների համար տարբեր մեքենաների: Սա տեղի և գումարի խնայողություն է ներկայացնում՝ թույլ տալով արտադրողներին արտադրել ամեն ինչ՝ սկսած օդափոխման համակարգերի խողովակներից մինչև շենքերի դեկորատիվ սալիկներ՝ անընդհատ չփոխելով սարքավորումների կառուցվածքը:

Շարունակական ռեժիմների փոխանցում՝ առաջադեմ CNC կառավարման համակարգերի միջոցով

Խելացի CNC համակարգերը կարող են ինքնուրույն կարգավորել կտրման պարամետրերը՝ փոխանցիչներից սալերին անցնելիս: Արտադրության շարքեր կազմակերպելիս օպերատորները մուտքագրում են տեղեկություններ հարթ թերթերի և կլոր կամ քառակուսի փողափողերի կտրման մասին, նյութի հաստությունը՝ կես միլիմետրից մինչև երեսուն միլիմետր, ինչպես նաև հատուկ կտրվածքներ, ինչպիսիք են սլոթերը, անկյունային կտրվածքները կամ անցքերը: Մեքենայի ծրագրային ապահովումը կարգավորում է լազերային ճառագայթի կենտրոնացումը մեկ հազարերորդ դյույմի սահմաններում, վերահսկում է գազի ճնշումը՝ տասնհինգից մինչև երեք հարյուր ֆունտ քառակուսի դյույմի վրա, և թեքում է լազերային գլուխը՝ անկյուններով զրոյից մինչև քառասունհինգ աստիճան: Այս բոլոր կարգավորումները նպաստում են տարբեր մետաղների հետ աշխատանքին, որոնք տարբեր ձևով են արտացոլում լույսը, տարբեր հաստությունների և բարդ եռաչափ ձևերի կառավարմանը: Մեծ սարքավորումների արտադրողը փորձարկումներ է անցկացրել, որոնք ցույց են տվել, որ այս ավտոմատացված համակարգերը կազմակերպման ժամանակը կրճատել են գրեթե ամբողջովին՝ մոտ իննսուներեք տոկոսով, համեմատած հին մեթոդների հետ, որոնք պահանջում էին երկու առանձին մեքենաներ՝ տարբեր խնդիրներ կատարելու համար:

Կոորդինացված շարժման կառավարում՝ երկոսային և պտտվող առանցքի կոնֆիգուրացիաների կառավարում

Երկուհամարտ գործառույթ ունեցող սարքերը կախված են սինքրոնացված շարժման կառավարիչներից, որոնք կարող են միաժամանակ կառավարել ութ տարբեր առանցքներ: X-Y դարակը տեղաշարժում է կտրող գլուխը հարթ մակերևույթների վրա, իսկ մեկ այլ՝ C-առանցքի անվանակոչված բաղադրիչը կատարում է խողովակաձև առարկաների պտույտը՝ հասնելով 120 պտույտ րոպեում հիանալի արագության: Երբ գործ ունենք անկյունային կտրումների հետ, այստեղ ներգրավված է նաև B-առանցքը, որը թեքում է լազերային գլուխը, սակայն ճառագայթը շարունակում է մնալ ամբողջությամբ հարթ աշխատանքային մակերեսի միջով: Բոլոր այս շարժվող մասերը միասին աշխատելով հնարավորություն են տալիս իրականացնել շատ ճշգրիտ արտադրական գործողություններ: Փոխանցե՛ք հետևյալին՝ հիդրավլիկ սիլինդրների վրա կատարված պտտվող կտրումներ, որտեղ յուրաքանչյուր պտույտ միմյանցից հեռու է 0.8 միլիմետրով, կամ 45 աստիճանանոց կտրումներ, որոնք հաճախ անհրաժեշտ են կառուցվածքային շրջանակներում և պետք է մնան ±0.12 աստիճանի ճշգրտության սահմաններում: Ավելի հրաշալի են այն փոսերը, որոնք տպվում են ստենոսային պողպատե ձեռքի ամրակների վրա, երբեմն արտադրական գործընթացի ընթացքում յուրաքանչյուր րոպե արտադրվում է ավելի քան 500 անհատական անցք:

Ուսումնասիրություն. Արտադրողականության աճը հիbrid սարքավորումների միջավայրում

Միջին Արևմուտքում գտնվող պայմանագրային արտադրողը զեկուցել է կարևոր բարելավումների մասին՝ երկու ֆունկցիոնալ լազերային կտրողներ ներդրելուց հետո.

Մետրիկ	Առաջ	Después	Փոխել
Ամսական արտադրողականություն	820 միավոր	1,042 միավոր	+27%
Նյութական թափոններ	8.2%	5,1%	-38%
Էներգիայի ծախսեր	41 կՎտ·ժ/միավոր	33 կՎտ·ժ/միավոր	-20%

Տարբեր խողովակների և թերթերի համակարգերի միջև փոխադրումները վերացնելով՝ կտրման չաշխատած ժամանակը նվազել է 63%: Սարքավորումը հեշտությամբ կարողանում էր մշակել բարդ հիբրիդ պատվերներ, ներառյալ ստենդինգ պողպատե քիմիական ռեակտորների հավաքամաներ, որոնք ներառում էին հարթ վահանակներ և ճշգրիտ կտրված խողովակներ:

Ճկանության և հարթ մասերի համար մանրաթելային լազերային կտրման ճշգրտությունը և արդյունավետությունը

Բարդ երկրաչափական ձևերի դեպքում բարձր ճշգրտության և խիստ հանգույցների ապահովում

Մանրաթելային լազերները կարող են կտրել մոտ 0,05 մմ ճշգրտությամբ՝ նույնիսկ շատ բարդ ձևերի դեպքում, ինչպիսիք են պտտական խողովակները կամ անկյուններ ունեցող մասերը: Կենտրոնացված ճառագայթը սուր է մնում՝ անկախ նրանից, թե արդյոք աշխատում է կորերի կամ ուղիղ մակերեսների վրա, ինչը ապահովում է մաքուր եզրեր, որոնք չափին համապատասխանում են՝ ինչը շատ կարևոր է ավտոմեքենաների արտանետման համակարգերի նման բաների համար, որտեղ արտահոսքերը անընդունելի են: Անցյալ տարվա որոշ փորձարկումներ նույնպես ցույց տվեցին շատ հպարտանալի արդյունքներ: Այդ դժվարանցանելի ավիատիեզերական ալյումինե թերթերը կտրելիս մանրաթելային լազերները առաջին փորձի ընթացքում հաջողության 98,4%-ի ցուցանիշ են գրանցել: Սա ավելի լավ է, քան պլազմայով կտրումը, ցույց տալով 31%-ով լավ չափանիշների վերահսկողություն՝ համաձայն նույն հետազոտության:

Նյութի թափոնների նվազագույնի հասցում օպտիմալացված ճառագայթի կենտրոնացմամբ և կտրման ուղիներով

Խելացի նեսթինգի ծրագրային ապահովման օգտագործումը կարող է նվազեցնել նյութերի կորուստը 22%-ից մինչև գրեթե 40%՝ համեմատած ձեռքով մասերի դասավորման դեպքի հետ: Սա մեծ տարբերություն է անում, հատկապես այն ժամանակ, երբ աշխատում ենք թանկարժեք մետաղների հետ, ինչպիսիք են պղինձը կամ պղնձաձույգը, որտեղ յուրաքանչյուր մասը հաշվի է առնվում: Լազերն ինքնին ունի շատ փոքր կետի չափ՝ ընդամենը 20 միկրոն, ինչը նշանակում է, որ կտրվածքի եզրերը շատ նեղ են՝ երբեմն մեկ միլիմետրից էլ պակաս: Այս ճշգրիտ հաշվառման շնորհիվ մասերը կարող են ավելի խիտ դասավորվել թերթերի վրա՝ առանց նրանց եզրերի որակը վատացնելու: Երբ խոսքը գնում է խողովակների մասին, այստեղ գործում է իրական ժամանակում տրամագծի համակցման համակարգը, որը աշխատում է մեքենայի ընթացքում: Այն անընդհատ ճշգրտում է լազերի կտրումը՝ հիմնվելով խողովակի պատերի հաստության փոփոխությունների վրա, երբ այն պտտվում է, և ապահովում է ամբողջ գործընթացի ճշգրտությունը:

Բարակապատ և հաստապատ խողովակներ կտրելու դժվարությունների преодоление

Մանրաթելային լազերները լուծում են պղնձի նման բարձր հաղորդականությամբ նյութերում (մինչև 95% արտացոլման գործակից) արտացոլման խնդիրները՝ օգտագործելով իմպուլսային ճառագայթի մոդուլացիա, որը կայունացնում է էներգիայի կլանումը: Երկու գազերի օգնական ռազմավարությունը հաշվի է առնում տարբեր պատերի հաստություններ.

Բացատի տեսակ	Օժանդակ գազ	Սեղմման տիրույթ	Հիմնական օգուտ
Պատերը բարակ են (≤2 մմ)	Ազոտ	12–18 բար	Կանխում է օքսիդացումը
Հաստապատ ( >5 մմ)	Օքսիգեն	6–10 բար	Արտաքին ջերմային ռեակցիայի արդյունավետությունը բարձրացնում է

Այս հարմարվողական մոտեցումը ապահովում է հաստատուն ±0.1° անկյունային ճշգրտություն 0.5–25 մմ պատերի հաստության ընթացքում՝ առանց փողիկի փոփոխության:

Նյութի տարբերակների մշակում՝ արդյունավետ մշակում պողպատի, ալյումինի, պղնձի և ցինկի համար

Ժամանակակից լազերային կտրող սարքերը ցուցադրում են հիանալի ճկունություն հաղորդական և արտացոլող մետաղների հետ աշխատելիս՝ թույլատրելով պողպատի, ալյումինի, պղնձի և պղնձաձուլվածքների անխափան մշակում: Այս բազմաֆունկցիոնությունը վերացնում է նյութի համար նախատեսված հատուկ սարքավորումների կարիքը և զգալիորեն կրճատում է սարքավորումների փոխարկման ընթացքում առաջացող կ простоյները:

Հաղորդական և արտացոլող մետաղների հետ համատեղելիություն

Մանրաթել լազերային համակարգերը կարող են կտրել մոտ 8 մմ հաստությամբ պղնձի թերթեր և մշակել մոտ 25 մմ հաստությամբ ալյումինե համաձուլվածքներ՝ չկորցնելով ճառագայթի կայունությունը աշխատանքի ընթացքում: Նախկինում արտացոլող նյութերով աշխատանքը միշտ խնդիր էր ներկայացնում հետարտացումների և էներգիայի անհավասար կլանման պատճառով: Սակայն իրավիճակը փոխվել է: Նոր 1-2 կՎտ իմպուլսային լազերային մոդելները մեծ առաջընթաց են գրանցել այս ուղղությամբ՝ հասնելով գրեթե 98% հուսալիության պղնձի կտրման ժամանակ՝ ըստ անցյալ տարվա «Թերմային կտրում» զեկույցի, որը ներկայացվել էր արդյունաբերական փորձագետների կողմից: Շատ արտադրամասեր նաև հայտնում են նմանատիպ արդյունքներ իրենց առօրյա գործունեության ընթացքում:

Ալյումինի և պղնձի նման դժվար նյութերի համար լազերային պարամետրերի օպտիմալացում

Ալյումինի բարձր ջերմահաղորդականությունը պահանջում է 20–30% ավելի բարձր սկզբնական հզորություն, քան պողպատի դեպքում, իսկ պղնձի համար օգտակար է 2 կՀց-ից ցածր իմպուլսային հաճախականություն՝ ջերմության տարածման նվազագույնի հասցնելու համար: Ռեգուլյացվող օպտիկան ավտոմատ ձևով կարգավորում է ֆոկուսային հեռավորությունը (± 0,5 մմ ճշգրտությամբ)՝ պահպանելով առավելագույն սղոցման լայնությունը, ինչը կարևոր է բարակապատ ավտոմոբիլային խողովակների և հաստապատ հիդրավլիկական մասերի համար:

Պատկանելիության ռիսկերը նվազեցնելու և կտրման որակի հաստատունությունն ապահովելու ռազմավարություններ

Պղնձի և պղնձաձույգի դեպքում պատկանելիությունը նվազեցնելու համար արտադրողները կիրառում են երեք ապացուցված մեթոդ.

1. Անդրադարձում կորցնող ծածկույթներ (15–20 մկմ հաստությամբ) էներգիայի կլանումը բարձրացնում են 40%-ով
2. Օքսիդ չպարունակող ազդակարող գազեր կանխում են օքսիդի առաջացումը էլեկտրական կոնտակտներում
3. Թեք ճառագայթի մատուցում (5–10° ընկնելու անկյուն) նվազեցնում է հետադարձ անդրադարձումը

Այս մեթոդները հնարավորություն են տալիս ±0,1 մմ թույլատրելի շեղումներ խառը նյութերի լուծաչափերի վրա, ինչը թույլ է տալիս թույլատրել մանրաթելային լազերների անփոխարինելիությունը այն գործողությունների համար, որոնք պահանջում են արագ նյութերի փոխանակում՝ առանց որակի կորստի:

Լազերային կտրումը ավանդական մեթոդների համեմատ առավելությունները ժամանակակից արտադրության մեջ

Լազերը համեմատած սղոցի, պլազմայի և ջրային հողուղով. արդյունավետության և արժեքի համեմատություն

Երբ խոսքը հասնում է նյութերի կտրմանը, ֆիբրային լազերները իրականում առանձնանում են հին տեխնիկաներից՝ հաշվի առնելով դրանց աշխատանքի արագությունը, ճշգրտությունը և շահագործման արժեքը: Վերցրեք, օրինակ, մեխանիկական սղոցները. լազերային համակարգերը կարող են աշխատանքներն ավարտել մոտ 40 տոկոսով ավելի արագ՝ ստանալով շատ ավելի մաքուր եզրեր ստացված մետաղների վրա, ինչպիսիք են չժանգոտող պողպատը և պղինձը: Պլազմային կտրումը նույնպես այդքան լավ չէ, քանի որ այն թողնում է ավելի լայն կտրվածքներ, որոնք կորցնում են մոտ 15-ից 20 տոկոս ավելի շատ նյութ: Ջրային հոսքերն իրենց տեղն ունեն, քանի որ կարող են մշակել ոչ հաղորդիչ նյութեր, սակայն այս համակարգերը կլանում են մոտավորապես երկու անգամ ավելի շատ էներգիա յուրաքանչյուր կտրվածքի համար: Ավելին, ջրային հոսքերը չեն համապատասխանում CNC կառավարվող լազերներին, երբ արտադրողները պետք է արագ կատարեն կարգավորումներ կայանալիք արտադրության ընթացքում:

Факտոր	Մեխանիկական սղոց	Պլազմային Սահք	Ջրային հոսք	Ֆիբերային լազեր
Նվազագույն հաստություն	0,5 մմ	0.8 մմ	0.1mm	0,03 մմ
Կտրման արագություն (1մմ պողպատ)	15 IPM	200 IPM	8 IPM	350 IPM
Էներգիայի արժեք/Ժամ	$4.20	$12.80	$22.50	$8.75

Ժամանակի խնայողություն, ծախսերի արդյունավետություն և շահագործման ճկունություն

Ինտեգրված CAD/CAM ծրագրային ապահովումը կրճատում է սկզբնական կարգավորումների ժամանակը 80%-ով՝ համեմատած ձեռքով կարգավորման հետ համեմատելով հասարակ համակարգերում: Մի ավտոմոբիլային մատակարար կարողացավ հասնել 32% աշխատավարձի ծախսերի կրճատման փլազմային կտրողները փոխարինելով երկու գործառույթ ունեցող լազերային համակարգերով, իսկ արհեստական ինտելեկտով ղեկավարվող տեղադրումը նյութի օգտագործումն ավելացրեց մինչև 99,3%:

Արդյունաբերական միտում՝ անցում մեխանիկականից ջերմային կտրման բարձր տարբերակների արտադրության մեջ

Ըստ 2023 թվականի Փափագեղ տեխնոլոգիաների հարցումի , արտադրողների 58%-ից ավելին այժմ նախապատվություն է տալիս լազերային համակարգերի ներդրմանը տարբեր նյութերի խառը շարքերի արտադրության համար: Այս փոփոխությունը ցույց է տալիս մեկ մեքենայի ճկուն կիրառման նկատմամբ աճող պահանջարկը՝ հնարավորություն, որը սահմանափակված է մեխանիկական համակարգերում՝ ֆիքսված գործիքների սահմանափակումների պատճառով:

Հիմնարար արդյունաբերական կիրառություններ ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական, շինարարական և այլ ոլորտներում

Ավտոմոբիլային և ավիատիեզերական արդյունաբերություն՝ կառուցվածքների և սարքերի համար պողպատե խողովակների հատուկ արտադրություն

Լազերային կտրումը թույլ է տալիս արտադրողներին ստեղծել շատ ճշգրիտ խողովակաձև մասեր, որոնք կարևոր են ինչպես ավտոմեքենաների, այնպես էլ ինքնաթիռների համար: Տրանսպորտային միջոցների արտադրման ժամանակ արտանետման համակարգերին անհրաժեշտ են 0.1 մմ-ի ճշգրտությամբ կտրված մասեր: Ինքնաթիռների համար հիդրավլիկական խողովակները պետք է լինեն կատարյալ կլոր՝ հարթ եզրերով, պատրաստ լինելով լավացման համար: Ըստ Հյուսիսային Ամերիկայի արտադրական ոլորտի 2024 թվականի վերջերս հրապարակված զեկույցի՝ մոտ չորսից երեք ավտոմեքենաների արտադրողներ անցել են մանրաթելային լազերներին շասսիի աշխատանքների համար: Այս փոփոխությունը արտադրության ժամանակը կրճատել է գրեթե կեսով՝ համեմատած հին մեխանիկական կտրման մեթոդների հետ: Միայն արագության աճը արժանի է քննարկման այն արտադրամասերի համար, որոնք ձգտում են արդիականացնել իրենց գործողությունները:

Շինարարություն և մебլային արդյունաբերություն՝ Ճշգրիտ թերթային մետաղական մասեր և կոնստրուկտիվ տարրեր

Լազերային կտրումը դարձել է շինարարության մեջ հաստ պողպատե սալերի հետ աշխատելու գլխավոր մեթոդ՝ սովորաբար մոտ 25 մմ, որոնք անհրաժեշտ են կառուցվածքային հոծանիվներ կառուցելու և բարդ ճարտարապետական ֆասադներ ստեղծելու համար: Իրական փոփոխությունը ինչ էր? Այս առաջադեմ նեստավորման ծրագրերը, որոնք օգնում են նվազեցնել նյութերի կորուստը մոտ 18-ից 22 տոկոսի չափով խոշոր նախագծերի ընթացքում, ինչը, իհարկե, երկար ժամանակ տևող տնտեսություն է ապահովում: Ըստ վերջերս հրապարակված արդյունաբերական զեկույցների՝ նախապատրաստված շինարարության ընկերությունների մոտ երկու երրորդը անցել է իրենց պողպատե մասերի լազերային կտրմանը, քանի որ այլևս հնարավոր չէ հաղթահարել դրա ճշգրտությունը՝ համեմատած հին մեթոդների հետ, ինչպիսիք են պլազմային կտրումը կամ ձեռքով ձևավորումը: Ճշգրտության տարբերությունը կարևոր է, երբ ամեն ինչ պետք է կատարյալ ձևով հարմարվի շինհրապարակում:

Բժշկական և մեխանիկական ինժեներական ոլորտ. Կրիտիկական կիրառությունների համար բարձր ճշգրտության կտրումներ

Բժշկական սարքերի արտադրության մեջ լազերային կտրումը ապահովում է ±0,05 մմ ճշգրտություն վիրաբուժական գործիքների և իմպլանտների համար: Նրա անհպակցությունը կանխում է աղտոտումը՝ ապահովելով ISO 7-րդ կլասի մաքուր սենյակների չափանիշներին համապատասխանություն: Նույն ձևով, մեխանիկական ինժեներիայում այս տեխնոլոգիան օգտագործվում է բարձր ճնշման հեղուկային համակարգերի մասերի արտադրության համար, որտեղ եզրի ամբողջականությունը և կրկնվողականությունը կարևոր են:

Frequently Asked Questions - Հաճ📐

Ո՞րն է լազերային կտրման սարքերի այն առավելությունը, որոնք կարող են մշակել ինչպես խողովակներ, այնպես էլ սալեր:

Հիմնական առավելությունը արդյունավետությունն է և ծախսերի նվազեցումը: Մեկ սարքի միջոցով երկու գործառույթների իրականացումը տեղի է խնայում և նվազեցնում է մի քանի սարքերի անհրաժեշտությունը, արագացնում է արտադրությունը և իջեցնում է շահագործման ծախսերը:

Ինչպե՞ս են CNC կառավարման համակարգերը բարելավում լազերային կտրումը:

CNC կառավարման համակարգերը ավտոմատ կերպով կարգավորում են կտրման պարամետրերը, որը բարձրացնում է ճշգրտությունը, կրճատում է սարքավորման ժամանակը և թույլ է տալիս հեշտ անցում տարբեր նյութերի և կտրման խնդիրների միջև:

Ինչո՞ւ է մանրաթելային լազերային կտրումը նախընտրվում որոշ արդյունաբերական կիրառությունների համար:

Մանրաթելային լազերները առաջարկում են բարձր ճշգրտություն և գերազանց սղոցման որակ՝ նվազագույն թափոններով: Դրանք անհրաժեշտ են ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական և բժշկական արդյունաբերությունների համար, որտեղ կարևոր են խիստ հանգույցները և նյութի արդյունավետ օգտագործումը: