Түтүк лазер кесүү машиналарында каналдуу болотту кесүүнүн техникалык жөнөкөйлүгү
Геометриялык уйгурулуш: Неге ачык профилдүү каналдуу болот айлануучу фиксаторлорго кыйынчылык тудурат
Каналдык болоттун асимметриялуу C формасы лазер менен тескелөөчү тезис түтүктөрдө борборлоштурулган кезде көйгөйлөргө алып келет. Тегерек же квадрат түтүктөр сыяктуу жабык формаларга салыштырғанда, бул ачык дизайн массанын тейлеги таралышын теңсиз кылат. Жогорку ылдамдыктарда борборлоштуруу күчүнүн таасири менен ортого турган көрүнүштүн башкача айтканда, «титрөө» байкалат, ошондой эле колдоо берилбеген кырлар гравитациянын таасири менен төмөндөй баштайт. Кадимки борборлоштуруу чуктары материалдын үч нүктасында — кырлардын учу жана ортосундагы жолоктун (веб) бетинде — туруктуу басымды сактап туралуу кыйынчылыкка учуратат. Бул себептен, көпчүлүк цехтар бул конкреттүү талаптар үчүн арнайы жасалган мандрилдарды колдонууга мажбур болот. Лазер боору үчүн туура аралыкты камсыз кылуу да маанилүү, айрыкча жолоктун ичиндеги бөлүгүн иштөөдө. Эгерде сопло кырларга жакын келсе, бурчтук кесилген учурда бул кырларга тийип калуу коркунучу пайда болот. Бул геометриялык көйгөйлөр өндүрүшчүлөрдүн борборлоштуруу диапазонун кабыл алынган чектерден ашпаганда, атап айтканда, бир жагынан же экинчи жагынан жарым градуска чейин гана тутуп туралуу үчүн арнайы жасалган фиксаторлорду колдонууга мажбур кылат.
Кесүү сапатынын көрсөткүчтөрү: Кырдын түзгүлүгү, чекиттерди башкаруу жана фланцталган бөлүктөрдөгү чегинин туруктуулугу
Каналдуу болоттун так кесилүүсү үч негизги факторго көп таянып турат, алар бардыгы бирге иштейт. Эгерде 5 мм ден аз калыңдыктагы жакшылар менен иштесеңиз, лазер нуру көбүрөөк таралгандыктан, кырларында идеалдуу тик бурчтар жоголот. Ошондуктан көпчүлүк цехтардын бардыгы эми адаптивдүү оптикалык системаларды колдонуп, бурчтарды 90 градуска жакын, бирок плюс-минус ондогон градус чегинде сактап турат. Чындыгында, көйгөйлүү жерлер — бул жакшылардын талаа бөлүгү менен түзүшкөн жерлери. Бул жерде жылуулук концентрацияланып, кичинекей, бирок көңүлүнө алып турган чыбыкчалар пайда болот. Цехтар ылдамдатуучу газдын басымын 10 бардан аз болбой турган деңгээлгө көтөрүп, конустук шашырмаларга өтүшүн табып, калдык дроссунун көлөмүн мейкиндиктеги стандартдык орнотулушка салыштырганда үчтөн эки бөлүгүнө чейин азайткан. Башка бир көйгөй — металлдын ар кандай бөлүгүнүн жылуулукта ар кандай тездикте кеңейиши менен байланыштуу. Жакшылардын жылуулугу талаанын калың бөлүгүнө караганда тез жоголот, бул жерде кичинекей, бирок көрүнбөгөн чөйрөлөр пайда болот. Бактыга карашып, жаңыраар түтүк лазерлери интеллектуалдуу жылуулук компенсациясын камтыган программалык камсыздаоо менен жабдылган, ошондуктан алты метр чамасындагы узун бөлүктөрдү кескендээ өлчөмдөр 0,15 мм чегиндеги толеранттуулукта сакталат.
Труба лазердик кесүү машиналарында каналдык болот үчүн материалдарды иштетүү чектөөлөрү
Баштапкы материалды берүүнүн надёждуулугу: бурулган чокулар жана кыскартма системаларында асимметриялык профилдердин тургунсуздугу
Каналдык болоттун C формасы бурулуучу чакчыларда жана башка кыскартма негиздүү системаларда тайгактоонун надёждуулугун төмөндөтөт. Салмақ бирдей таркашып кетпегенде, борборго тарткыч күчтүн теңсиздиги пайда болот, ал кесүүнүн нормалдуу тездигинде 0,3 мм ден ашык вибрацияларга алып келет. Кыскартма күчүнүн турганында бирдей эмес болушу детальдардын иштеп жатканда сыргып кетүүнүн себеби болуп саналат; цехтеги долбоорлор боюнча, бул учурлардын 15 процентин түзөт. Жагынын калыңдыгы беш миллиметрден аз болгондо, алар адатта кыскартма басымында оңой гана деформацияланат, ошондуктан токарьлар мунун үчүн атайын жасалган кыскартма жагын колдонушу керек. Бирок бул атайын чечимдер өндүрүштү жакында жыйырма процентке баялатат. Дагы бир маселе — ачык профильдин өзүнөн келип чыгат. Ал чакчы механизмдери менен жетиштүү беттүү тейлешүүнү камсыз кылбайт, ошондуктан детальдардын тескелдөө жана контурду кесүү иштери учурунда алардын ордунан кетиши мүмкүн.
Жүктөө ыкмалары: Неге баскычтык жүктөгүчтөр дөңгөлөк эмес кесилген кеситтер менен иштегенде кыйынчылыкка учурайт
Каналдык болоттун транспортирленүүсүнө автоматташтырылган баскычтап таркатуучу құрылгыларды колдонгондо пайда болгон кыйынчылык канатынын тегиз эмес формасында. Туюлган канаттар жана оюлган бөлүктөр негизинен үч негизги жол менен кыйынчылык тудурат. Биринчиден, канаттар транспортир тизмегине ар бешинчи циклде тутулуп калат. Экинчиден, бөлүктөрдү жылдыруу учурунда туруктуу ориентациялык кыйынчылыктар байкалат. Үчүнчүдөн, бул тегиз эмес формалардын үчүн роликтер түзүшкөн байланыш туруктуу эмес. Бул таркатуучу құрылгылар дөңгөлөк кубырлар менен жакшы иштейт жана надеждуулугу 98% чамасын түзөт. Бирок каналдык профилдер менен иштегенде – атайын барактарды кошкондой алып, эффективдүүлүгү 82% га чейин төмөндөйт. Ошондуктан бул иштер үчүн көпчүлүк заводдор көпчүлүк учурда кол менен жүктөөгө кайрылып калат. Статистика боюнча, бул иштердин 60% чамасында адамдын көмөгү талап кылынат. Бул кол менен жүктөөгө өтүү ишчи күчүнүн чыгымдарын чамасында үчтөн бириге чейин көтөрөт жана материалдардын үзгүлтүсүз агымын бузат. Жогорку көлөмдөгү өндүрүштү иштетип жаткан өндүрүшчүлөр үчүн бул чоң кыйынчылык болуп саналат, анткени лазердик системалар продуктивдүүлүктү сактоо үчүн үзгүлтүсүз таркатууну талап кылат.
Лазердик чыганакты тандоо: структуралык каналдык болотту кесүү үчүн талчык лазер же CO₂
Талчык лазердин артыкчылыктары: жуңкараак кабыргалуу фланцтарда чапталуу эффективдүүлүгү жана жылуулук таасири зонысынын (HAZ) кыскартуу
Труба лазердик системаларында 6 мм ден аз калыңдыктагы жонокой фланец каналдуу болотторду кесүүдө, талчык лазерлер чыныгы эле жаркыраган. 1,06 микрометр толкун узундугу структуралык болоттордо традициялык CO2 лазерлерге караганда 30–50 пайызга жакшыраак сиңирлетилет. Бул эмне билдирет? Тез илгектелүү убактысы жана кырлар боюнча көпкө чиста кесүүлөр. Фланецдүү материалдар менен иштеген өндүрүшчүлөр үчүн бул металл бетинин жылуулуктун таасирин 40 пайызга азайтат. Бул кесилгеннен кийин детальдардын күчтүүлүгүн жана кийинчерээк чөйрөлөрдү түзөтүүдөгү кыйынчылыктарды азайтат. Башка бир чоң артыкчылык — бул лазерлер бургуланган беттерде дагы да жакшы вертикалдык кесүүнү сактайт, ал эми бул структуралык жыйнакташтыруу үчүн маанилүү +/– 0,1 мм толеранттуулукту камсыз кылат. Ошондой эле иштөө чыгымдарын да унутпаңыз. Талчык лазерлер 30 пайыздан ашык электр-оптикалык эффективдүүлүк менен иштейт, бул тез өндүрүш циклдеринде, ар бир секунд маанилүү болгондо, азоттун колдонулушун 20–30 пайызга азайтат.
| Кесүү метрикасы | Fiber Laser | CO₂ Лазер |
|---|---|---|
| Фланецдин сиңирүүсү | 30–50% жогору | Базис |
| Ысык таасири аймагынын кичирейтилиши | 40% чейин | Орточо |
| Gas consumption | 1,2–1,8 м³/с | 2,5–4 м³/с |
Күч жана туруктуулук чектөөлөрү: Асимметриялуу 5–12 мм каналдын бөлүктөрүндөгү термалдык деформацияны башкаруу
5–12 мм калыңдыктагы оор каналдык профилдер менен иштегенде, негизги көңүл бургуучу маселе — колдонулган жабдуунун түрү эмес, термалдык деформация болуп саналат. Каптал жана арка бөлүктөрүндөгү жылуулуктун жыйналышынын айырмасы, таянычсыз бөлүктөрдө метрде 0,5 ммден ашык чөгүштүрүүгө алып келет. 6 кВт же андан жогору кубаттуулугу бар талшык лазерлер пульсациялык кесүү ыкмалары аркылуу чоңдугунун чокусун 15–20 процентке чейин төмөндөтүп, бул маселелерди азайтат. Бирок бардык үч бетте (эки каптал жана арка) так кесүүнү сактоо үчүн лазердин фокус түрүн даамында туруктуу түзөтүү талап кылынат. Иштеп жаткан буюмдун айланасында лазер нурунун туруктуулугун сактоо үчүн анын жылдыруу учурунда нурдун фокусуна чыныгы убакытта түзөтүүлөр киргизүү керек. Бул сортунун алдыңкы мүмкүнчүлүктөрү Bystronic жана TRUMPF сыяктуу компаниялардын жаңыраар түтүк лазер системаларында пайда болуп, бүгүнкү күндө металл иштетүүдөгү мүмкүнчүлүктөрдүн чегине чыгып жатат.