Хүчирхэг зүүн цахилгаан лазер тайрбүрдүүр сонгох арга?

Материалын шаардлагыг волокон лазер тайрбүүрийн боломжтойд тохируул

Металлын нийцүүр: хөнгөн цагаан гуурс, алюминий, хүрэл ба өндөр отражион коэффициенттэй хавсармал дагалдах металлын хавсармал

Волокон лазерийн хураагч машинууд нь ихэнх металлын дээр тун сайн ажилладаг, гэтэдүүр хамгийн сайн үр дүн үзүүлэх нь үүрд бүрхүүлд хүртэл хүртэлх металлын шинж чанарын дээр хүндсүүрлэн оршит. Хөнгөн цагаан ба зэс-алюминий хувьд 1–6 кВт-ийн ердийн системүүд хангалттай үр дүн үзүүлдэг. Гэтэдүүр зэс ба латун зэрэг гэрлийг их тусгаадаг хүнд материалүүдтэй ажиллах үед бүрхүүлд хүртэл хүртэлх нөхцөлүүд бүрхүүлд хүртэл хүртэлх өөрчлөлтөд оршит. Түүнд дор хаяж 12 кВт-ийн чадал ба гэрлийн тусгалын нөлөөллийн улмаас үнэт оптикийн системүүдийн гэмтэл үүсгэхийг саархуулж чадах тусгай хураагч толгойнууд шаардлагатай. Индустриял нь түүнхүүр хязгаарүүдийг одоо хүртэл тун сайн мэддэг, учир нь бүхнийн туршлага нь хүртэл хүртэлх үйлдвэрлэлд хүртэл хүртэлх зардал үүсгэхгүйн тулд юу ажилладагийг зааж өгдэг.

Бүх материалын бүтцэн бүхэл бүтэн байдал нь хавьтамгүй боловсруулалтаар хадгалагддэг, хураагч үед механик хазайлт үүсгүй.

Хураагч түүвэрт хүртэл хүртэлх зүйлсийн нарийвчлал ба лазерийн чадал: үйлдвэрлэлийн шаардлагатай хүртэл хүртэлх ваттажийн тохиргоо

Ялгаатай материалууд ба үйлдвэрлэлийн шаардлагад тохируулж лазерийн чадалд зөв хандаж чухал. Лазерийн үүрд үзүүрлэж чадах чадал ба ажлын шаардлага хооронд тааралдахгүйд, бүх зүйл хурдан муудаж заавал. Хайлан огтлох хурд унах бөгөөд цэвэр илт хүртэлх ирмүүс гарахгүй. Жишээ нь: хоолойн ган — 3 кВт-ийн төхөөрөмж 6 мм зүйлд ойролцуй 3 метр/минут хурдтай хайлан огтлод. Гэтэл сонирхолтой нь, ижил зүйлд аллюминийн хайлан огтлох хурдыг 5 м/минут ойролцуй хүртэл дүрснүүрд 1,8 кВт чадал хангалттай. Чадал дутагдвал бүх төрлийн асуудал үүсд. Бид хайлан огтлох ирмүүсд нүүрсний хаягдмал (дроз) илүү үүсд, ажилд хүртэлх хайлан огтлохын дутагдал нь дараа үед засварлах шаардлагатай болд. Өнгөрсөн жилийн «Фабрикаци Тек Квартерли»-н мэдээллээр, түүн дотроо дахин ажиллах зардлыг 20% хүртэл өсгөд. Түүн дотроо тодорхой хэрэглээд төхөөрөмж сонгохдоо үйлдлийн хязгааруудыг ойлгох чухал.

• Зүйлс (1–3 мм) 1–2 кВт системүүд 10–15 м/мин хурдны дотор бүхэлдүү тодруулалт чанарыг дэмжинэ
• Дунд хүрээ (4–10 мм) 3–6 кВт нь бүтээмж, ирмүүн чанар, энергийн үр дүнтэй ашиглалтын хооронд тэнцвэртэй байдал үүсгэнэ
• Хүнд хавтан (12–30 мм) 8–12 кВт, хүчилтөрөгч тусламжтайгаар найдвартай нүхлүүлэлт ба цэвэр хагулдаж чадна

Хүч хүчдэлийн тохирохгүй сонголт нь нүхлүүлэлтийн циклд хэрэглээдүүнүүдийн хаягдлыг 23% ийн хэмжээгээр нэмэгдүүлнэ. Хэт их хүчдэлийн сонголт нь жилийн энергийн зардлыг нэмэлт киловатт бүрт $7,200-аар нэмэгдүүлнэ — тийнхүү үүрдийн үндсэн материал холимогт та үйлдвэрлэгчдийн хүчдэлийн диаграммуудыг ямагт харьцуулж үзэх ёстой.

Таны зүүд лазер таслах төхөөрөмжийн үндсэн үзүүлэлтүүдийг үнэлэх

Лазер хүч, цацрагийн чанар, таслах хурд: түүнд нөлөөлөх хүчдэлийн харьцаа (1–12 кВт)

Зөв уаттыг сонгох нь зөвхөн хамгийн их хүчин чадалтай байх биш. Энэ нь хэр их материалыг боловсруулах, хэр нарийвчлалтай ажиллах, урт хугацаанд ямар төсөвтэй байх вэ гэдэг хоорондын тохиромжтой цэгт хүрэх явдал юм. Бага хүчин чадалтай системүүд (1-3 кВт) нь хамгийн нарийн нарийн зүйл чухал болсон 5 мм-ээс доош хэмжээний жижиг материалуудад хурдан ажиллахдаа тохиромжтой. Гэхдээ эдгээр системүүд нь илүү их хэмжээний тоостой тэмцэхэд бэрхшээлтэй байдаг. 4-6 кВт-ийн дунд зайн лазер нь минут тутамд 2-3 метр хурдтай 10-15 мм-ийн товчлууртай цаасан ширхэгтэй цаасан ширхэгтэй холбоотой. 20-40 мм-ийн плита зэрэг хүнд материалаар ажиллагсад нь 8-12 кВт-ийн өндөр хүчин чадалтай нэгжүүд шаардлагатай болдог. Лазерны шуурганы чанар бас чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бамны параметр бүтээгдэхүүн (BPP) гэж нэрлэгддэг зүйлийн дагуу хэмжигддэг бол илүү сайн бамны чанар нь жижиг хажууд, цэвэрхэн хажууд гэсэн үг юм. БПП нь 1.2 хүрэхгүй байх үед төвлөрөл нь нарийн шинж чанаруудад хангалттай нягт хэвээр байдаг. Сөрөг чанартай гэрэл нь машин хэр хүчтэй ч гэсэн үр дүнтэй байхын тулд ажилчдыг багасгах шаардлагатай.

Оюун ухааны хагалуур толгойн онцлог шинжүүд: Автомат фокусировка, Мөргөлдөөн үүрдхийн систем, Бодит цагт хяналт

Өнөөгийн шилдэг машин нь автоматаар дүүрэн бөгөөд ажиллах хугацааг нэмэгдүүлж, давтамжийг илүү нарийвчлан, ажилчдыг аюулгүй байлгадаг. Жишээ нь, автоматаар түлхүүрг нь хянах. Нэг төрлийн материалаас нөгөөг шилжүүлэх, эсвэл нягтал өөрчлөгдөх үед AFC систем нь түлхүүр нүхийг автоматжуулдаг тул гар аргаар дахин калибрлахын тулд бүгдийг зогсоох шаардлагагүй. Ингэснээр үйлдвэрлэлийн ээлжит ажиллагаанд үнэтэй минутуудыг хэмнэж болно. Ударлалын урьдчилан сэргийлэх технологи ч гайхалтай. Даралтын мэдрэмжтэй зуух нь ямар нэгэн гэнэтийн зүйл дээр цохих үедээ буцаад явдаг. Энэ нь хуудас төвөөс холдоод эсвэл материал ямар нэгэн байдлаар урвалд орсноор их хэмжээний хохирол учруулахгүй. Бодит цаг хугацааны хяналт нь бохир линз, урсгалтай туяаны замын дагуулал, системд дулаан хуримтлагдахыг хянах боломжтой. Үйлдвэрлэгчид эцсийн бүтээгдэхүүндээ ямар нэгэн алдаа илрэхээс өмнө сэрэмжлүүлж байна. Өнгөрсөн оны "Fabrication Tech Journal" сэтгүүлийн мэдээллээр эдгээр ухаалаг функцууд нь хамтдаа тохируулалтын хугацааг 30 орчим хувиар бууруулж, материалын хог хаягдлыг 17 орчим хувиар бууруулсан байна. Үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэлийн шугамаар ийм төрлийн тоног төхөөрөмжүүдэд улам их хөрөнгө оруулалт хийж байгаа нь ойлгомжтой.

Тааламжит үйлдвэрлэлийн орчинд физик ба үйлдэлт тохирооны хармони тогтоох

Фибер лазерийн хураагч машин суулгах талаар шийдвэр гаргамуйн өмнө үйлдвэрийн ордонд бүх зүйлс яаж байрласаныг сайн ажиглана уу. Машин үүрд нь байрлах газар, ажилд орж ирж буй материалуудын хөдөлгөөний зонуудын бүх газрыг шалгана уу. Ажилтнуудын аюулгүйн хөдөлгөөн, юмс рүү хүртэл хүрэх, нүүрлүүрт үйлдвэрлэлийн урсгалд саад үүсгэх зүйлсийг саатуулахын тулд төхөөрөмжүүдийн хооронд хүрэлцэхүйц зай үлдээхийг бүү мартана уу. Машинууд үүрд нь байгаа бүх зүйлсийн хамт хоолойн дагуу ажиллах ёстой. Дамжуургууд тохирох ёстой, роботын хурууны урт хүртэл хүрэх ёстой, деталейн байрлалыг удирдаг програм хамтран ажиллах ёстой. Цахилгаан хангамуйн асуудал нь өөр нь чухал асуудал. Ихэнх стандарт 6 кВт-ийн системүүд 480 В гурван фазын тогтвортой цахилгаан хангамуйн хамт хүчтүүрүүдийн хангалттай хөхрүүлэх чадварыг шаарддаг. Худалдан авах үед модульд хуваагдмуйн боломжтой загваруудад нөгөө анхаарах ёстой, учир нь түүнээс бизнес удахан хугацаанд өсөж, одоо ажиллаж буй системийг салгахгүйн тулд ашиглаж болно. Бүү мартана уу: бүх үйлдвэрлэлийн үеэр тасралтгүй ажиллахын тулд техник үзлэг, үйлчилгээний нүхнүүд, аюулгүйн түгшүүрүүдийн хувьд хүчин төгс хууль, журам, корпорацийн дүрэмд нийцүүрт бүх зүйлсийг дахин шалгана уу.

Таны зүүдлэг лазер төмөр хуурцагаар хуурцага хийх машинд нийт өртөг ба урт хугацааны дэмжлэг үнэлэлт

Анхны хөрөнгө оруулалт харьцуулж үйлдэх зардал: цахилгаан, тусламж өнгөрүүлэгч хий, хэрэглээний бүтээгдэхүүнүүд ба техник үйлдэл

Эдгээр төхөөрөмжүүдийн үнэн хойч үнэ цэнэ нь зөвхөн анхны худалдан авах үнэтд бүхлээр илэрхийлэгдэхгүй, худалдан авснаас хойш үүсдэг зардал ч их чухал. Цахилгаан-соронзон шилт лазер системүүдийн үнэ нь түүний хүчин зүйл ба оролцоож буй онцлог шинжүүдийн дагуу хорин мянган доллароос тавин сая доллар хүртэл хэлбэлздэг. Харин хүмүүсийн ихэнх нь үүн дотор ажилласны дараа долоон-аравт үеийн дотор анхны хэмнэлтийг үргэлжлүүдэг зардлын улмаас үүсдэг гомдлын тухай мартдэг. Энерги захидлын дүн нь үнэн хойч хүчтэй хэлбэлздэг. Нэг-гурван киловатт хүчин зүйлт системүүд нь тунхагт тавин-арван таван киловатт цаг бүр хэрэглэдэг бөөнөөр нь тунхагт есөн аравт центнээс гурван доллар хүртэл зардлаа үүсгэдэг. Гэтэл бүтнээр ажиллаж буй дөрвөн аравт киловатт моделүүд нь тунхагт хоёр зуун жаран киловатт цаг бүр хэрэглэдэг бөөнөөр нь материал хайлоох үед тунхагт тавин хоёр доллар зардлаа үүсгэдэг. Түүнд нэмж, үлдсэн тогтмол зардлын дунд үлдсэн металлын төрлүүдийн хувьд тусламж үүсгүүр газрын хэрэглээ бүхлээр илэрхийлдэг: хром-никель бүрхүүлт ган ба алюминийн хувьд азот хамгийн тохиромжтой, харин нүүрст ганыг илүү үр дүнтэй хайлоохын тулд хүчилтөрөгч хэрэглэдэг; түүнд нэмж, хүмүүсийн бодохгүй хүсэлтүүд нь сүүлд солигддэг хэсгүүд — сүүлд солигддэг хоолой, хамгаалах линзүүд, турбо-хавтгай шүүртүүд, яагаад гэвэл түүднүүд нь тодорхой хугацаа үлдсэнд солигддэг. Харин үйлдлийн үлдсэн зардлын хувьд цахилгаан-соронзон шилт лазер системүүдийн хувьд хадгалуур үйлдлийн зардал харьцангуй бага бөөнөөр нь жилийн турш тавин зуун-хоёр мянган доллар хүртэл, харин уламжлалт CO2 системүүдийн хувьд жилийн турш тавин мянган доллароос дээш зардлаа үүсгэдэг. Бодит тоон үзүүлэлтүүдийн хувьд хугацаа үлдсэнд юу чухал бөөнөөр нь зөвхөн анхны үнэ цэнэ бүхлээр илэрхийлдэггүй, харин сараас сар хүртэл та нарын төсөвлөгдсэн ирээдүйн зардлын тогтвортой бөөнөөр нь хүчтэй таамаглал үүсгэдэг.

Үйлчилгээний сүлжээний найдвартай байдал, програм хангамжийн шинэчлэлт ба устаж хүртэлх хамгаалалт

Төвөгтэй техник хангамжийн үйлдлийн хугацаа нь зөвхөн түүний инженерийн чанарыг бүрдүүлж байгаа хүчин зүйлс дээр тулгуурлан тодорхойлогдож, мөн үйлдвэрлэгчдийн үзүүлж буй дэмжлэгт их тулгуурлан тодорхойлогдож буй. Бүтээгдэхүүн сонгож буй үед ухаалаг худалдан авагчид үйлдвэрлэгчдийн бүрдүүлж буй орон нутгийн квалификаци хангасан техникийн дэмжлэг үйлчилгээний ажилтнуудын байналь, гомдлоос үүдшүүлж буй зүйлсийн засварын хугацаа ямар хурдтай гүйцэтгэгддэгийн түүхийн бүртгэл, мөн хамгийн чухамд — төхөөрөмжийн хувилбаруудын солигдож буй хэсгүүд (деталийн) 10 жилийн дараа бүрдүүлж буйг шалгаж буй. Лазер системүүдийн 100 мянган ажиллах цагаас илүү үйлдлийн хугацаа гэж зарлаж буй тохиолдолд түүн дээрх үйлдлийн хугацаа нь лазерүүдийн өөрсдийнх нь гадна, түүнд хөхрүүлэх системүүд болон түүнийг гладко ажиллуулж буй хөдөлгөөнт деталийн хамт баталгаажуулж буй баталгаа (гаранти) бүхлээр нь бүрдүүлж буйг шалгаж буй. Программ хангамжийг ч хаяж үлдээхүүн. Сайн үйлдвэрлэгчид тогтмол шинэчлэлтүүд гаргаж буй, түүн дотроо хуучин хувилбаруудад ч хүчин төрийн шинэчлэлтүүд гаргаж буй, ийнхүү оршин буй төхөөрөмжийн гэнэт хуучирч, ашиглаж буйгүй болж үлдэхгүй. Мөн худалдан авахын өмнө стандарт үйлдвэрлэл удирдлагын системүүд (MES), корпорацийн нөөцүүдийн удирдлагын системүүд (ERP) болон индустриал интернетын ёс зүйн сүлжээнүүдтэй (IIoT) нийцэхгүйг шалгаж буй. Индустри 4.0-ийн стандартуудад нийцэх төхөөрөмж, жишээлбэл OPC UA протоколууд, MTConnect чадварууд болон хайрцагт суурилж буй диагностика функцүүдтэй төхөөрөмж нь урт хугацаанд ашиглаж буй бөөрнүүдийн хувьд илүү урт хугацаанд ашиглаж буй, ийнхүү үйлдвэрүүд нь шинэ автоматжуулалтын трендүүдтэй нийцэхийн тулд үнэт шинэчлэлтүүд хийж буйгүй, ийнхүү урт хугацаанд мөнгө хадгалж буй.

Түүнчлэн асууж болох асуултууд

• Өндөр гэрэлтүүлэг материалыг хасахын тулд ямар хүчин чадал хамгийн сайн байх ёстой вэ?
  Сэргээнгээнгээнээс хамгаалах тусгай хатуужуу толгойтой дор хаяж 12 кВт хүчин чадалтай.
• Хажуугаар нь давхар цахилгаантай бутлуурыг бутлах
  Энэ нь будагчдын хурд багасдаг, хажуугийн чанар муу, хэрэглээний хог хаягдал нэмэгдэж, дахин боловсруулах өртөг өндөр байдаг.
• Орчин үеийн цагаан толгойдод ямар нэгэн дэвшилтэт шинж чанар байдаг вэ?
  Авто түлш, зөрчилдөөнөөс зайлсхийх, үр ашигтай, аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх бодит цаг үеийн хяналт.
• Улаан тутас лазерээр хасах машин суурилуулахын өмнө ямар хүчин зүйлүүдийг авч үзэх ёстой вэ?
  Үйлдвэрийн байрлал, орон зай, одоогийн тоног төхөөрөмж, модуль бүрдэлтэй нийцүүлэг, орон нутгийн дүрэм журмын дагуу.
• Хувьцаа эзэмших зардал хэрхэн багасгах вэ?
  Үйл ажиллагааны зардал, эрчим хүчний хэрэглээ, засварын зардал, үйлдвэрлэгчдийн тасралтгүй дэмжлэг, программ хангамжийн шинэчлэлийг хангах.