Категория: Разное

Волоконный лазер для резки металла: Волоконный лазер для резки листового металла и труб XTC-FT1530/700 IPG XTLASER (Китай)

   03.01.2023  Комментировать

Содержание

Как работает волоконный лазер для резки металла и в чем его плюсы?

С ситуацией, когда необходимо разрезать металл, сталкивался каждый мужчина, который умеет работать инструментом. И если маленькие сегменты из той же жести или обычного железа можно попилить ручной пилой по металлу или болгаркой, то чугун, титан или тонколистовой материал такие инструменты не возьмут. Для этого вполне можно применить волоконный лазер для резки металла, или купить гидроабразивный резчик, конечно, если позволяют финансы и есть площадка для установки. Рассмотрим все методики этой операции, которые доступны на сегодняшний день:

  • Ручной инструмент;
  • Лазерный станок;
  • Гидроабразивный метод;
  • Газокислородный резак;
  • Плазменная технология;
  • Механический способ;
  • Использование ленточной пилы;
  • Гильотинирование;
  • Дисковая резка.

Разберем каждый метод подробнее, и посмотрим, что будет выгоднее и быстрее, а что качественнее в плане реза.

Ручной инструмент

Да, этот метод далек от идеала, да и результат оставляет желать лучшего в плане реза. Шов получается зазубренный и не ровный, плюс ко всему растрата метала из-за широкого реза довольно большая. Использовать для этого можно ножницы по металлу, ножовку со специальным полотном или специализированный резак. Все это подойдет для металла мягкого, катанного, толщиной не более 3 миллиметров.

Лазерный станок

Один из самых оптимальных вариантов, который будет полезен для разделки любого полотна из любого металла. Отличается точностью, скоростью и минимальной потерей материала в шве. Качественный оптоволоконный лазер представляет из себя ЧПУ станок, под управлением операционной системы, которая управляется человеком – оператором. Устанавливается в основном в производственных помещениях, но все зависит от модели. Небольшие станки вполне можно установить на станину в гараже.

Чем больше оптоволоконные станки лазерной резки, тем с большим размером сырьевого полотна они могут работать за один цикл запуска. Лист (если речь о листовом металле» можно разметить с помощью специальной программы. Каждый проект, это своего рода чертеж для машины, который дает ей понять, как и где именно будет проходить шов. То есть, материал можно разметить под вырезку так, что остатков практически не останется.

Гидроабразивный метод

Этот вид операции отличается от лазерной резки металла. Сам станок практически всегда довольно габаритный, так как сама система подразумевает подачу воды, абразивных компонентов, отсос жидкости, фильтрацию все заново. Рез осуществляется подачей воды и абразивов под очень высоким давлением. Операция шумная, но достаточно быстрая. Станок довольно опасный, так как он режет сверхпрочный металл, а с человеческими частями тела может расправиться в считанные секунды, потому рабочая область всегда огорожена защитными экранами. Оставляет чистый шов, который можно даже не обрабатывать финальными шкурками.

Преимущество этого метода еще и в том, что волоконный лазер для резки металла потребляет большое количество электроэнергии, а гидроабразивный станок питается существенно меньшим количеством, так как основная часть рабочего процесса построена на пневматическом компрессоре высокого давления.

Газокислородный резак

Является термическим типом разделения материала. То есть, как и оптоволоконный лазер, к самому материалу не применяется физическое воздействие, а основным типом воздействия является высокая температура. Сурью буквально оплавляется в локализированном шве, тем самым оставляя гладкие края. Однако, для такой резки подходит не каждый металл, как по толщине, так и по химическому составу. Есть специализированные тугоплавкие стали, которые не поддаются газокислородному воздействию. Довольно экономичный способ, так как резак может быть установлен и на станок под управлением ЧПУ, так и быть просто ручным, с прикрепленными шлангами подачи газов к кромке «лезвия».

Плазменная технология

Тоже высокотемпературный тип операции, который не предполагает физического воздействия на полотно материала. Сам процесс подразумевает нагревания воздуха до максимально высокой температуры, при этом он становится плазмой, которая очень эффективна для разделения различных твердых материалов. Станки этого типа достаточно дороги, как и их использование. Потому их устанавливают на крупных заводах с большим оборотом промышленной продукции. Плазменная технология также имеет свои ограничения в плане работы с определенными видами сплавов. В основном это касается высоколегированных материалов.

Механический способ

Этот метод подразумевает рассечение метала путем воздействия на него физического давления. В основном для резки используют гидравлические или пневматические ножницы огромного размера. Но есть и вполне компактные модели, которые используют аварийные службы для эвакуации зажатых в машинах водителей. На заводах огромные станки имеют опускающийся поршень, на конце которого укреплено лезвие частично напоминающее колун. Подходит для разделки грубых кусков металла, мягких сплавов, сталистых материалов. Такому станку абсолютно не важна толщина полотна, с которым он работает, гораздо важнее твердость, и, если она сравнительно мала, он без труда разрежет кусок толщиной даже в 50 сантиметров.

Использование ленточной пилы

Все, что нельзя взять разовой рубкой или температурой, можно попилить, причем в прямом смысле этого слова. Ленточная пила применялась для резки металла еще со времен советского союза. И этот тип разделки сплавов до сих пор актуален. Ведь если задуматься, то почти любой металл можно перепилить, медленно, но это осуществимо. А если ускорить движение пилы, причем на очень много оборотов, то такой станок будет проходить через сталь как через масло. Единственный и большой минус этого способа – нельзя сделать рез очень точно, да и материала теряется много в процессе резки. Пилу нужно охлаждать, потому на нее постоянно подается вода. В целом, это самый дешевый способ из промышленных.

Гильотинирование

Наверное, каждый видел, как в фильмах про средневековье рубят головы с помощью гильотины. Точно также разделают и метал, если он мягкий и полотно небольшого размера. Метод не особо результативный, а о точности при этом мероприятии речи вообще можно не заводить. Но, если метал мягкий, и заготовка не особо большая и толстая, то он вполне подойдет. В промышленных масштабах уже давно не используется, но на каких-нибудь захолустных заводах третьих стран мира вполне можно встретить.

Дисковая резка

Метод действенный и часто встречаемый до сих пор, особенно на частных производствах. Очень выгоден, так как сплавы можно резать почти любые, главное, чтобы диск пилы был из более твердого типа метала и достаточно острый. Само по себе устройство такого станка, почти ничем не отличается от обычной дисковой пилы для ручного использования. Однако, размеры агрегата гораздо более габаритные. Диск крутится с огромной скоростью вгрызаясь в металл. Осуществлять рез можно только по линии, потому фигурная резка исключается.

Заключение

Если требуется скоростная резка по точным размерам, то гораздо выгоднее выбрать лазерный оптоволоконный тип резки. Детали получаться в точности, как на чертеже, а скорость исполнения заказа порадует любого заказчика. Однако, за резку небольшой детальки вряд ли кто возьмется, если только не имеется миниатюрного станка. Выбирая эту операцию стоит быть готовым к тому, чтобы потратить приличную сумму, если заказ большой, но это того стоит, так как качество исполнения не зависит от человека, а напрямую ложится на станок, а они практически никогда не подводят в этом аспекте.

Если особая точность не требуется, и не особо важна точность, то вполне можно обратиться на ближайший завод по работе с металлом, на котором есть либо цепная пила, либо дисковая. Это существенно дешевле высокотехнологических способов, но и качество реза будет ниже. К тому же, вырезать что-то фигурное таким путем не получится, только если фигура не квадрат или прямоугольник.

В тоже время, если деталь маленькая, при этом работа будет не разовая, вполне резонно задуматься над приобретением болгарки или дисковое пилы для частного использования. Инструменты не особо дорогие, при этом они могут использоваться дома или в гараже, только необходимо соблюдать технику безопасности.

Оптоволоконный лазерный станок для резки металла

Работа с металлом – резка и гравировка, часто требуется практически во всех областях производства. Удобнее всего использовать для этих целей лазерные станки с ЧПУ, так как обеспечивается высокая точность деталей, минимизируются отходы, не требуется последующая обработка кромок.

Металлы обладают высокой прочностью и твердостью. Для их обработки, особенно резки, требуется высокая мощность лазерного луча, которая зависит от того, какой тип излучателя установлен на станке. Для работы с металлоизделиями применяют оптоволоконный излучатель, который дал название типу станка.

На оптоволоконном лазерном станке ЧПУ можно резать и гравировать черные и цветные металлы и сплавы:

  • конструкционные углеродистые стали, в том числе оцинкованные и окрашенные;
  • легированные нержавеющие стали;
  • медь;
  • латунь;
  • алюминий;
  • другие металлы.

Благодаря высокому качеству получаемых деталей, скорости производства, точности и оптимизации использования материала, оптоволоконные станки ЧПУ применяют во всех отраслях промышленности и производства, где необходима работа с металлами: от гравировки на адресниках для домашних животных до производства деталей судов и ракет.

Общий принцип устройства и работы металлорежущего станка с волоконным излучателем мало отличается от станка с газовым излучателем. Разница кроется только в некоторых комплектующих.

Принцип работы оптоволоконного излучателя

За мощность лазерного луча отвечает волоконный иттербиевый излучатель. Он генерирует луч и по оптоволокну передает его в лазерную голову. Длина оптоволоконного кабеля в некоторых излучателях может достигать ста метров. Для удобства кабель сложен внутри корпуса.

В отличие от газовых излучателей СО2, луч формируется при помощи тончайшего волокна с практически абсолютной отражательной способностью. Обычно для изготовления сердцевины волокна применяется кварц высокой прозрачности, насыщенный редкоземельными металлами.

На конце сердечника нанесены насечки, которые провоцируют дифракцию волн, благодаря чему луч сохраняет свое качество на выходе.

При включении станка диодные лампы запускают работу оптоволокна. Часть световых волн, проходя через дифракционную решетку, отражается обратно, поэтому доля энергии возвращается и генерирует новые лучи.

Со стороны выхода лазерного луча находится режущая головка с линзой, которая фокусирует и направляет луч на поверхность металла.

Оптоволоконный излучатель, хоть и отличается высокой стоимостью, полностью успеет себя окупить благодаря внушительному сроку службы – порядка 100 000 часов до начала снижения качества реза.

Лазерная голова оптоволоконного станка ЧПУ

Лазерная голова – элемент станка, который обеспечивает резку металла. Если качество реза вдруг снизилось, то проблемы чаще всего именно в голове.

Лазерный луч, который выходит из волоконного излучателя, проходит через защитное стекло и попадает на коллиматорную и фокусирующую оптику. В линзе луч фокусируется, проходит через сопло и направляется на металл.

Малейшая пылинка или капелька влаги могут исказить луч настолько, что металл будет нагреваться, а не резаться, поэтому лазерная голова оборудуется системой защитных стекол и вентиляции. Защитные стекла – это расходники, которые нужно менять при ухудшении качества реза.

Чтобы лазерный луч всегда был максимально эффективен, голова оборудуется системами слежения за высотой резки и автофокусом. Во время реза толстых листов программное обеспечение станка в автоматическом режиме следит за тем, чтобы фокус все время был оптимальным.

Перед началом резки станок калибруется, что позволяет системе слежения удерживать заданное расстояние от поверхности материала до сопла.

Лазерная голова подбирается исходя из мощности излучателя
Мощность излучателя Лазерная голова
До 1500 1500-3300
BT 210s BT 240s

Во время работы голова и излучатель нагреваются, поэтому работа без охладителя – чиллера с системой двойного водяного охлаждения, невозможна. Чиллеры, применяемые на металлорежущих станках, обеспечивают охлаждение головы и излучателя разными контурами.

Лазерный оптоволоконный маркер с ЧПУ

Для гравировки, нанесения штрих-кодов или маркировки металлических изделий на волоконном станке ЧПУ служит лазерный маркер.

Преимущества лазерных маркеров:

  • Тонкость луча позволяет выполнять самую мелкую и точную работу.
  • Высокая производительность.
  • Отсутствие расходных материалов.
  • Большое число не только цветов, но и оттенков гравировки.
  • Надежность.

Способность маркера работать с большой производительность и проникать на большую глубину зависит от мощности излучателя.

Стандартная мощность для маркировки – 20-50 Вт. Для глубокой гравировки или для работ с металлами с высокой отражающей способностью используют излучатели 70-100 Вт.

Для гравировочных и маркировочных работ обычно нужно небольшое рабочее поле: от 100х100 до 300х300 мм.

ЛАЗЕРНЫЙ МАРКЕР WATTSAN FL LT

В состав маркера входят следующие элементы:

  • Контроллер обрабатывает получаемые сигналы и управляет лазерным источником и сканатором.
  • Сканатор направляет луч лазера на линзу.
  • Линза фокусирует лазерный луч.

Качественный маркер – это стабильно работающее оборудование, обеспечивающее постоянный уровень качества нанесения изображения даже на большую партию изделий.

Механические части волоконного лазерного станка ЧПУ по металлу

Основная отличительная особенность металла, как обрабатываемого материала – большой размер и масса. Для раскроя, например, деталей корпуса судна, используются самые большие изготавливаемые по сортаменту листы.

Станок должен не только выдерживать их вес, но и обеспечивать неподвижность во время работы, чтобы лазерный луч не терял фокус из-за вибраций. Кроме того, необходимо обеспечить заданную точность и качество реза в любой части стола большой площади.

На станке ЧПУ устанавливают следующие комплектующие:

  • Серводвигатели, которые обеспечивают перемещение подвижных частей станка. Отличительные черты серводвигателей: точность, повышенная скорость, отсутствие шумов и вибраций.
  • Редукторы, трансформирующие вращательное движение вала серводвигателя в поступательное перемещение портала. Кроме того, редуктор увеличивает силу с той, что обеспечивает небольшой привод, до той, что перемещает тяжелый портал.
  • Косозубая рейка служит для перемещения шестерни редуктора вдоль направляющей портала. Чем качественнее металл, из которого она сделана, тем точнее передвижение портала и тем больше срок ее службы.
  • Направляющие для перемещения портала – специальные рельсы. Точность реза или гравировки обеспечивается не только лазером, но и механическими частями. Портал по направляющим должен перемещаться с минимальным трением и останавливаться над рабочим полем с максимальной точностью координат.

Для работы станка, конечно, необходима качественная электрика, которая будет обеспечивать его бесперебойное питание.

Рейтинг лучших производителей волоконных излучателей для станков ЧПУ

  1. IPG (США-Россия) – лидер исследований возможностей оптоволокна, поставляющий до 80% лазерного оборудования на мировой рынок. Основан и возглавлен советским ученым.
    Самое качественное, надежное и эффективное оборудование, с мощностью 100-1000 Вт и сроком службы более 100 000 часов.     Однако у этой продукции высокая цена: стоимость излучателя больше, чем стоит китайский станок целиком.
  2. Raycus (Китай) – во многом продукция может соперничать с лидером рынка, при этом ее цена значительно ниже. В основном применяется для маркировки и гравировки металлоизделий на производствах.
  3. Max Photonics (Китай) – менее мощный, но не менее качественный лазер. Скудная комплектация делает его менее популярным, однако он все равно в тройке лидеров рынка лазерной продукции для гравировки.

Конструктивные решения при производстве могут отличаться, однако если в комплектующих станка встречается одно из этих трех названий, можно с уверенностью говорить о его качестве.

За что можно и НУЖНО переплатить при покупке оптоволоконного лазерного станка для резки металла

Производство станка ЧПУ заключается в грамотном подборе всех комплектующих. Они не только сами по себе должны быть достаточно высокого качества, но еще и дополнять друг друга, усиливая достоинства и нивелируя недостатки. 

Покупка станка для резки или гравировки металла – в любом случае недешевое «удовольствие». Однако экономия не должна заключаться в поиске самого дешевого – в худшем случае такой станок вообще не будет справляться с работой, а в лучшем потребует кропотливого обслуживания и будет выдавать немало брака из-за различных сбоев, что в свою очередь приведет к лишним потерям и издержкам.

Сэкономить на покупке оптоволоконного станка ЧПУ можно только одним способом – выбрав надежного поставщика, который подберет комплектующие, чтобы справлялся именно с вашими задачами максимально быстро и бесперебойно. Только в таком случаем лазерный станок по металлу будет выгодной покупкой.

Wattsan 1325 Basic

Опишите сотрудникам LASERCUT производственные задачи, они подберут оптимальный вариант станка, помогут с его монтажом и наладкой, обучат оператора тонкостям юстировки, калибровки и других операций, требующихся в процессе работы.

Высокоточные волоконные лазеры | Фрезерные станки с ЧПУ | Laguna Tools

Высокоточные волоконные лазеры | Фрезерные станки с ЧПУ | Лагуна Инструменты | Промышленно-производственные машины перейти к содержанию
  • Продажа станков с ЧПУ : [email protected]