Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Dintre un număr mare de tehnologii pentru prelucrarea fierului, tăierea cu laser se distinge prin eficiența și productivitatea acestuia. Această tehnologie permite nu numai producerea de produse cu un contur geometric complex, ci și o viteză mare de fabricare a acestor produse.

Descrierea tehnologiei

Când se utilizează tăierea cu laser, metalul laminat este afectat de efectele reflexiei și absorbției radiației de la un laser. Modificarea dimensiunii și a formei elementelor în timpul procesării cu laser este realizată datorită efectului a două rezultate ale radiației: topirea și evaporarea. Descrierea procesului este după cum urmează:

  • Faza laser afectează fierul la un anumit punct.
  • În primul rând, elementele sunt topite la temperatura optimă, apoi începe procesul de topire a metalelor.
  • Indentarea are loc în faza de topire.
  • Influența energiei radiației laser duce la a doua fază a procesului - substanța metalică se fierbe și se evaporă.

Cu toate acestea, mecanismul din urmă necesită un consum ridicat de energie și este fezabil numai pentru un metal suficient de subțire. Prin urmare, în practică, tăierea se realizează prin topire. Astfel, în scopul de a reduce în mod substanțial cheltuielile de energie, creșterea grosimii metalului fiind lucrat și viteza de tăiere, gazul secundar suflat în zona de tăiere pentru îndepărtarea resturilor metalice. De obicei, oxigenul, aerul, gazul inert sau azotul sunt folosite ca gaz auxiliar. O astfel de tăiere se numește laser cu gaz .

Soiuri de dispozitive laser

Laserul constă din următoarele elemente:

  • Energie cheie specială (sistem de pompare).
  • Facilitatea de lucru cu posibilitatea de radiație stimulată.
  • Rezonator optic (un set de oglinzi specializate).

Afilierea tratamentului la una sau la alta variație este determinată de metoda laserului folosit și de puterea lui. Acum există următoarea clasificare a laserelor:

  1. Solid-state (putere de cel mult 7 kW).
  2. Gaz (putere până la 22 kW).
  3. Gaz-dinamic (putere de 110 kW).

În scopuri de producție, prelucrarea fierului cu un dispozitiv solid este cea mai cunoscută. Emisiile de lumină pot fi aplicate în modul puls sau continuu. Ruby, sticla cu neodim sau CaF2 (fluorit de calciu) este folosita ca corp de lucru. Principalul avantaj al laserului solid este capacitatea de a crea un impuls energetic puternic în câteva secunde.

Laserele de gaz sunt folosite pentru procesarea fierului în scopuri tehnologice și științifice. catalizator activ acționează ca un amestec gazos de azot, dioxid de carbon și heliu, elementele care sunt activate prin descărcare electrică și fasciculul laser monocrom da și orientare.

Dispozitivele gasdynamice diferă în putere enormă. Organismul de lucru este dioxidul de carbon. În primul rând, gazul este încălzit la cea mai înaltă temperatură, apoi este trecut printr-un canal mic, unde are loc expansiunea și răcirea ulterioară a dioxidului de carbon. Ca urmare a acestei proceduri, energia utilizată pentru prelucrarea cu laser a fierului este eliberată.

Aparatele dinamice pot fi utilizate pentru tratarea fierului cu orice suprafață. Datorită consumului scăzut de energie prin radiație, acestea pot fi plasate la o distanță față de partea care este prelucrată și, în același timp, păstrează calitatea fierului tăietor.

echipament

Dispozitivele laser pentru tăierea fierului constau din următoarele elemente:

  • Radiator specializat (dispozitiv solid sau gaz). Trebuie să aibă performanța energetică și optică necesară.
  • Sistemul de formare a razelor și a gazului . Responsabil pentru livrarea fasciculului din ținta de radiație către partea care este procesată și schimbarea parametrilor gazului de lucru care vin în punctul respectiv.
  • Dispozitivul de mișcare (coordonare) atât a fierului cât și a fasciculului laser care îl afectează. Acesta include, de asemenea, un mecanism electric, un mecanism și un motor.
  • ACS (sistem automat de control). Reglează fasciculul laser și controlează mecanismul de coordonate și sistemul pentru transportul și formarea unui fascicul și a unui gaz. Echipat cu o varietate de senzori și subsisteme.

Un dispozitiv modern de tăiere a fierului este capabil să execute orice sarcină dificilă, chiar tăiere artistică. Ambele firme rusești ("Technolaser") și întreprinderile străine (compania germană "Trumpf") sunt angajate în fabricarea lor.

Decuparea cu laser a fierului fin

Producătorii industriali mai convenabil de a utiliza foi de metal pentru tăiere decât părțile prime de grosime mare. În același timp, este posibil să economisiți energie electrică și să aplicați metode de tăiere pentru fierul cu o putere mai mare.

Metodele de tăiere a fierului, a cărui foaie este pregătită pentru prelucrare, sunt tăiate cu oxigen (ardere), tăiate cu un grup de gaze (argon, azot) și aer comprimat. Printre avantajele tăierii cu laser a fierului înaintea altor tipuri de procesare se pot distinge:

  • Precizie mai mare a reculului și a tăierii cu fascicul laser.
  • Există mai puțin praf pe planul părții.
  • Șanse mici de deteriorare a foii de fier.
  • Costuri reduse ale energiei.
  • Formarea structurilor simple tridimensionale cu viteză mare și cea mai mică suprafață a materialului finit.

Datorită avantajelor sale și utilizării echipamentelor avansate de precizie, tăierea fierului este utilizată pentru a crea:

  • Piese pentru utilaje de inginerie.
  • Decoratiuni decorative, rafturi, rafturi si echipamente pentru industria comertului.
  • Componente ale cazanelor, cisternelor, hornurilor și sobe.
  • Legăturile de uși și porți, garduri forjate.
  • Design personal de dulapuri și dulapuri.
  • Semne speciale, litere și șabloane.

Folosirea tăierii are multe avantaje față de alte tipuri de finisaje metalice. Prin urmare, tot mai multe întreprinderi utilizează prelucrarea laser a fierului în producția lor.

Sisteme laser inovatoare

Industria de mașini-unelte globale ține pasul cu timpul și oferă consumatorilor toate tipurile de echipamente electrice pentru tăierea fierului. Mașinile cu mai multe axe au rolul de a înlocui tăietoarele mecanice puternice și fructuoase. Energia laserului depinde de specificitatea producției și de justificarea financiară a unității alese. Cea mai nouă generație de mașini de tăiat CNC precesionale permite finisarea materialelor cu o fidelitate de până la 0.005 mm. Prelucrarea metrică a modelelor individuale de sisteme laser atinge mulți metri pătrați.

Un avantaj imens este minimizarea factorului uman conținut în procesul industrial foarte automatizat. Geometria componentelor este setată într-un bloc macro-program care execută controlul laserului și al mesei de lucru cu un martor. Sistemele de reglare a focalizării selectează automat o distanță acceptabilă pentru o tăiere eficientă.

Schimbătoarele de căldură specifice reglează temperatura unității laser, oferind informații de control ale operatorului cu privire la starea curentă a instrumentului. Mecanismul laser este echipat cu dispozitive de supapă pentru conectarea unei surse de balon cu gaz, pentru a asigura alimentarea cu gaze de rezervă în piesa de lucru. Sistemul de colectare a fumului este proiectat pentru a îmbunătăți costul hotei de evacuare, inclusiv chiar în momentul procesării. Zona de tratament este complet protejată de un capac de protecție pentru a proteja personalul.

Tăierea foilor de fier pe echipamentele moderne este transformată într-un proces ușor de stabilire a caracteristicilor numerice și obținerea unei componente terminate la ieșire. Productivitatea echipamentelor depinde în mod direct de caracteristicile complexului de mașini și de calificările operatorului care formează codul de program. Tehnica de tăiere a fierului se potrivește proporțional cu conceptul de fabricare robotică, conceput pentru a salva complet o persoană de munca grea.

Producătorii oferă diferite tipuri de mașini laser:

  1. Multifuncțională.
  2. Special.

Costul celui dintâi este mai mare, dar face posibilă efectuarea unui anumit număr de operații și producerea unor părți mai dificile. Un număr considerabil de servicii de piață oferă o oportunitate pentru cumpărătorii interesați.

Profesioniștii din întreprinderile de construcții de mașini înțeleg posibilitățile de utilizare a tehnologiei destinate fabricării pieselor de precizie cu duritate excelentă. Domeniul de utilizare este extins: de la tăierea obișnuită a tablului la achiziționarea de părți complexe ale caroseriei.

Avantajele vizibile ale tăierii fierului sunt reduse la câteva aspecte:

  • Suprafață fină de calitate superioară.
  • Materialul de spionaj.
  • Abilitatea de a lucra cu materiale fragile și piese mici.
  • Probabilitatea obținerii componentelor de configurație complexă.

Printre minusurile:

  • Costul ridicat al echipamentului.
  • Și consumabile.

Tăierea fierului și a metalelor neferoase se bucură de o cerere imensă de pe piață. Tehnologiile laser sunt folosite intens în arta decorativă pentru a crea bijuterii de designer și suveniruri unice.

Decizia privind utilizarea prelucrării ar trebui luată ținând seama de calculul restituirii echipamentelor și a costurilor de lucru. În prezent, astfel de instalații pot fi rezolvate de la sine în principal în întreprinderi mari, cu un ciclu de producție destul de mare. Odată cu dezvoltarea tehnologiei va scădea costul mașinilor-unelte și cantitatea de energie consumată, astfel încât, în viitor, unitățile laser își vor elimina concurenții.

Avantajele și dezavantajele tehnologiei

Produsele din fier tăiat au multe avantaje semnificative față de alte metode de tăiere. Dintre multele avantaje ale acestei tehnologii, merită remarcate următoarele:

  1. Grosimea intervalului de produse care pot fi supuse cu succes la gravare, o destul de largă: oțel - de la 0.2 până la 22 mm, cupru si alama - de la 0, 3 la 16 mm, pe bază de aliaje de aluminiu - de la 0, 3 la 22 mm, din oțel inoxidabil - până la 55 mm.
  2. Utilizarea dispozitivelor laser elimină nevoia de contact mecanic cu componenta prelucrată. Acest lucru face posibilă tăierea, în așa fel, a unor părți deformate și fragile, fără a fi îngrijorat de deteriorarea lor.
  3. Pentru a obține un produs de configurație cerut folosind tăiere, este suficient pentru a descărca un desen făcut într-un program special la unitatea de control unitate laser. Orice altceva cu cel mai mic grad de eroare (fiabilitate de până la 0, 2 mm) va fi realizat de echipamente echipate cu un sistem de control al calculatorului.
  4. Unitatile de taiere pot cu viteza mare pentru procesarea foilor subtiri de otel, precum si a produselor din aliaje dure.

Procesarea cu laser este capabilă să înlocuiască complet operațiunile științifice și tehnice costisitoare ale turnării și ștanțării, ceea ce este adecvat în cazurile în care trebuie să faceți mici serii de produse. Puteți reduce în mod semnificativ costul inițial de producție, care se realizează datorită vitezei mai mari și dezvoltării procesului de procesare, reducând cantitatea de reziduuri, fără a fi necesară o prelucrare ulterioară.

Împreună cu puterea mare, dispozitivele de procesare laser au o versatilitate extraordinară, ceea ce face posibilă calcularea sarcinilor de orice nivel de complexitate cu ajutorul lor. În același timp, anumite dezavantaje sunt caracteristice procesării cu laser.

Datorită rezistenței mari și a consumului semnificativ de energie al echipamentului de tăiere cu laser, costul inițial al produselor realizate cu utilizarea sa este mai mare decât atunci când sunt realizate prin ștanțare. Cu toate acestea, acest lucru poate fi atribuit numai acelor situații în care costul de producție a sculelor de lucru nu este inclus în prețul de cost al unui element ștampilat.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Instrumente