Дали машината за ласерско сечење на цевки може ефикасно да сече канален челик?

Техничка изводливост на сечењето на канален челик на ласерски машини за сечење на цевки

Геометриска компатибилност: Зошто отворените профили на каналниот челик предизвикуваат предизвици за ротационното поставување

Асиметричниот C-образен профил на челичните канали има тенденција да предизвика проблеми при ротација во опремата за ласерско сечење на цевки. Во споредба со затворените форми како кружните или квадратните цевки, ова отворена конструкција води до неравномерна распределба на тежината. На поголеми брзини се забележува што изгледа како треперење поради центрифугалната сила, а исто така и неподдржаниот фланец едноставно се спушта надолу под дејство на гравитацијата. Обичните ротациони штапови имаат потешкотии да задржат постојан притисок во сите три точки каде што допираат до материјалот — двата краја на фланецот и вебот помеѓу нив. Поради тоа, многу работилници се принудени да користат специјални мандри направени исклучиво за овие специфични примени. Истовремено, важна е и соодветната празнина за ласерската глава, особено кога се работи на внатрешниот дел од вебот. Ако соплото се доближи премногу, постои реална опасност од судир со фланеците кои стърчат надвор при косите режења. Сите овие геометриски проблеми значат дека производителите имаат потреба од специјално дизајнирани приклучоци ако сакаат да ја задржат ротацијата во дозволените граници, обично не повеќе од пола степен во било која насока.

Метрики за квалитетот на сечењето: правилност на рабовите, контрола на заостренивите работи и конзистентност на толеранциите на фланцестите делови

Добивањето точни режења на челични профили зависи во голема мера од три главни фактори кои работат заедно. Кога се работи со многу тенки фланци со дебелина помала од околу 5 мм, рабовите имаат тенденција да губат своите совршени прави агли бидејќи ласерскиот зрак премногу се шире. Затоа, повеќето работилници сега користат системи за адаптивна оптика за да се одржи аголот приближно 90 степени, со одстапување од плус или минус една десетинка степен. Најкритичните точки се каде што фланцот се спојува со веб-делот. Таму се концентрира целиот топлински товар, што предизвикува непријатни мали бургији. Работилниците откриле дека зголемувањето на притисокот на помошниот гас на најмалку 10 бара и преминувањето на конусни сопла значително ја намалува количината на остаточен шлак — за околу две третини во споредба со стандардните поставки. Друг проблем произлегува од различната брзина на ширење на различните делови на металот при загревање. Тенкиот фланец се загрева побргу од подебелиот веб-дел, што предизвикува мали деформации кои никој не сака да ги види. Среќно, поновите цевкасти ласери се опремени со интелигентен софтвер за термална компензација кој автоматски се прилагодува во текот на процесот, па дури и при долги резови од околу шест метри, димензиите остануваат релативно стабилни со точност од околу ±0,15 мм.

Ограничувања при обработката на материјали за канален челик во ласерски машини за резање на цевки

Поверителност на хранењето: Нестабилност на асиметричните профили во ротационите штапови и системите за стегање

C-образниот профил на каналниот челик предизвикува проблеми со сигурноста на хранењето кога се користи во ротациони шпилови и други системи засновани на стегање. Кога тежината не е рамномерно распределена, тоа предизвикува центрифугална неурамнотеност што води до вибрации кои можат да надминат 0,3 мм при нормални брзини на резање. Ова непоследовителност во силата на стегањето значи дека деловите често се лизгаат во текот на работата, што се случува во околу 15 проценти од случаите според извештаите од работната површина. Фланците со дебелина помала од пет милиметри лесно се деформираат под обичниот притисок на стегање, па затоа машинистите често имаат потреба од специјални челюсти дизајнирани за овие ситуации. Меѓутоа, овие прилагодени решенија го забавуваат производството за околу двайсет проценти. Друг проблем потекнува од самата отворена профилна форма. Таа не обезбедува доволно површински контакт со механизмите на шпиловите, поради што деловите се поместуваат од својата положба во текот на пробивањето и контурното резање.

Методи на полнење: Зошто стап-фидерите имаат проблеми со не-кружни напречни пресеци

Проблемот со автоматизираните стап-фидери при обработка на канален челик се должи на неговиот неравен облик. Тие избочени фланци и вдлабнатите делови предизвикуваат проблеми на три главни начина. Прво, фланците често се закачаат за конвејерските вериги околу секој осми циклус. Второ, постојат постојани проблеми со ориентацијата при преместување на деловите. И трето, ролерите не остваруваат последователен контакт поради тие неправилни форми. Овие фидери работат одлично со кружни цевки, постигнувајќи релевантност од околу 98%. Но, кога станува збор за канални профили? Дури и со додадени специјални водачи, перформансите паднуваат на околу 82%. Затоа многу фабрики сѐ уште се враќаат на рачно товарење за овие задачи. Статистиките покажуваат дека приближно 60% од поставките бараат човечко вмешаност тука. Овој рачен пристап ги зголемува трошоците за труд за скоро една третина и прекинува непрекинатиот тек на материјали. За производителите кои работат со високи волумени, ова станува голем проблем, бидејќи ласерските системи бараат непрекинато товарење за да се одржи продуктивноста.

Избор на ласерски извор: Влакнесто споредба со CO₂ за резање на структурни канални челични профили

Предности на влакнестите ласери: Ефикасност при пробивање и намалување на зоната на термичко влијание (HAZ) на тенките фланци со решетка

Кога станува збор за сечење на тонки челични профили со фланци со дебелина помала од 6 мм во системи за ласерско сечење на цевки, влакнестите ласери навистина сјајат. Брановата должина од 1,06 микрометар се апсорбира околу 30 до 50 проценти подобро во конструкциски челици во споредба со традиционалните CO₂ ласери. Што значи тоа? Поскори времиња за пробивање и многу почисти режења по рабовите. За производителите кои работат со материјали со фланци, ова резултира со околу 40% помало топлинско оштетување на површината на металот. Тоа значи посилни делови по завршувањето на сечењето и помалку проблеми при обидите да се израмнат извивените делови подоцна. Друг предност е способноста на овие ласери да одржуваат скоро сосема вертикални режења дури и на наклонети површини, што ги задоволува критичните толеранции од ±0,1 мм потребни за правилна конструкциска монтажа. А да не заборавиме ни за оперативните трошоци. Влакнестите ласери работат со електро-оптичка ефикасност поголема од 30%, што всушност намалува употребата на азот за околу 20 до 30% во брзите производствени серии каде секоја секунда е од решавачко значење.

Ограничувања во поглед на моќност и стабилност: Управување со топлинска деформација на асиметрични профили со дебелина од 5–12 мм

Кога се работи со потежоки профили на канал со дебелина од 5 до 12 мм, топлинската деформација станува главниот проблем на кој треба да се внимава, а не само кој вид опрема се користи. Разликата во количината топлина што се собира помеѓу фланците и гредата може да предизвика извивачки проблеми кои надминуваат 0,5 мм по метар на делови без поддршка. Влакнестите ласери со моќност од 6 kW или повисока помагаат во намалувањето на овие проблеми преку специјални импулсни техники за резање, кои намалуваат врвните температури за околу 15 до 20 проценти. Сепак, постои една препрека: за да се осигураат точни резови на сите три површини (двата фланца и гредата), потребно е постојано прилагодување на фокусната точка на ласерот. Одржувањето на стабилниот ласерски зрак додека се врти околу работниот комад значи правење промени во реално време на начинот на кој светлината останува фокусирана додека се движи. Овој вид напредна можност започна да се појавува во поновите системи за ласерско резање на цевки од компании како Bystronic и TRUMPF, кои ги поттикнуваат границите на она што е можно денес во металната обработка.