Alumínium lézervágó

Lézeres vágás és vízsugaras vágás: két nagyszerű technológia ötvözése? Vagy egyedül dolgozva a legjobbak? Mint mindig, a válasz attól függ, hogy milyen munkákat végeznek a műhelyben, milyen anyagokkal dolgoznak leggyakrabban, milyen képzettségi szinttel rendelkeznek a kezelők, és végső soron a rendelkezésre álló felszerelési költségvetés.
Az egyes rendszerek fő beszállítói körében végzett felmérés szerint a rövid válasz az, hogy a vízsugarak olcsóbbak és sokoldalúbbak a vágható anyagok tekintetében, mint a lézerek. A habtól az élelmiszerig a vízsugarak rendkívüli rugalmasságot mutatnak. kézzel, a lézerek páratlan sebességet és pontosságot kínálnak, amikor nagy mennyiségű, akár 25,4 mm vastagságú vékonyabb fémet állítanak elő.
Ami az üzemeltetési költségeket illeti, a vízsugaras rendszerek csiszolóanyagot fogyasztanak, és szivattyúmódosítást igényelnek. A szálas lézerek kezdeti költségei magasabbak, de működési költségei alacsonyabbak, mint régebbi CO2-rokonaik;több kezelői képzést is igényelhetnek (bár a modern vezérlőfelületek lerövidítik a tanulási görbét).A leggyakrabban használt vízsugaras csiszolóanyag a gránát. Ritka esetekben, ha több csiszolóanyagot, például alumínium-oxidot használnak, a keverőcső és a fúvóka jobban kopik. .Gránáttal a vízsugaras alkatrészek 125 órán keresztül vághatnak;alumínium-oxiddal csak körülbelül 30 órát bírnak ki.
Végső soron a két technológiát egymást kiegészítőnek kell tekinteni – mondja Dustin Diehl, az Amada America Inc. lézer részlegének termékmenedzsere a Buena Parkban, Kaliforniában.
„Ha az ügyfelek mindkét technológiával rendelkeznek, nagy rugalmasságuk van a licitálás során” – magyarázta Diehl.” Bármilyen típusú munkára licitálhatnak, mivel rendelkeznek ezzel a két különböző, de hasonló eszközzel, és az egész projektre tudnak licitálni.”
Például egy Amada-ügyfél két rendszerrel lézeren végez vakolást. „A féknyomó mellett van egy vízsugárral vágott hőálló szigetelés” – mondja Diehl. A lemez meghajlítása után behelyezik a szigetelést, meghajlítják. ismételje meg, és végezze el a szegést vagy a tömítést.Ez egy ügyes kis futószalag.”
Más esetekben, folytatta Diehl, az üzletek azt mondták, hogy lézeres vágórendszert szeretnének vásárolni, de nem gondolták, hogy sok munkát vállalnak a kiadások igazolására.” Ha száz alkatrészt készít, és ehhez egy egész napon, megkérjük őket, hogy nézzék meg a lézert.A lemezfelhordást órák helyett percek alatt elvégezhetjük.”
Tim Holcomb, az OMAX Corp. Kent (Wash) alkalmazásszakértője, aki körülbelül 14 lézerrel és vízsugárral üzemelő üzletet üzemeltet, emlékszik, hogy látott egy képet évekkel ezelőtt egy lézereket, vízsugarat és huzalos szikraforgácsolást használó cégnél.poszter.A plakáton az egyes géptípusok által elviselhető legjobb anyagok és vastagságok szerepelnek – a vízsugarak listája eltörpül a többi mellett.
Végső soron: „Látom, hogy a lézerek a vízsugár világában próbálnak versenyezni, és fordítva, és nem fognak nyerni a saját területükön kívül” – magyarázza Holcomb. Azt is megjegyezte, hogy mivel a vízsugár egy hidegvágó rendszer, „megtehetjük. Használjon ki több orvosi vagy védelmi alkalmazást, mert nincs hőhatású zónánk (HAZ) – mi microjet technológia vagyunk.Minijet fúvóka és mikrosugaras vágás” Ez nagyon beindult számunkra.”
Míg a lézerek dominálnak az enyhe fekete acél vágásakor, a vízsugaras technológia „valóban a svájci kés a szerszámgépiparban” – állítja Tim Fabian, a Washington állambeli Kentben található Flow International Corp. marketing- és termékmenedzsment-alelnöke. A Shape tagja. Technology Group. Ügyfelei közé tartozik a Joe Gibbs Racing.
„Ha jobban belegondolunk, egy olyan versenyautó-gyártónak, mint a Joe Gibbs Racing, kevésbé fér hozzá a lézeres gépekhez, mert gyakran korlátozott számú alkatrészt vágnak le sok különböző anyagból, beleértve a titánt, alumíniumot és szénszálat is” – magyarázta Fabian Road. Az általuk elmagyarázott igények közül az volt, hogy az általuk használt gépnek nagyon könnyen programozhatónak kell lennie.Előfordulhat, hogy a kezelő egy alkatrészt 6,35 mm-es alumíniumból készít, és egy versenyautóra szereli fel, de aztán úgy dönt, hogy az alkatrészt titánból, vastagabb szénszálas lemezből vagy vékonyabb alumíniumlemezből kell készíteni. ”
Egy hagyományos CNC megmunkáló központban – folytatta – „ezek a változások jelentősek”.A fogaskerekek anyagról anyagra és alkatrészről alkatrészre történő váltása a vágófejek, az orsófordulatszámok, az előtolási sebességek és a programok megváltoztatását jelenti.
„Az egyik dolog, ami igazán rákényszerített minket a vízsugaras használatára, az volt, hogy készítsünk egy könyvtárat az általuk használt különféle anyagokból, így mindössze néhány kattintást kellett végrehajtaniuk, és át kellett váltaniuk ¼”-es alumíniumról ½”-re [12.7 mm] szénszál” – folytatta Fabian. – Még egy kattintás, a ½”-os szénszálról 1/8”-os [3,18 mm-es] titánra váltanak.”A Joe Gibbs Racing „sok egzotikus ötvözetet és olyasmit használ, amelyet a rendszeres vásárlók általában nem használnak.Tehát sok időt töltöttünk velük együtt, hogy könyvtárakat hozzunk létre ezekkel a fejlett anyagokkal.Az adatbázisunkban található anyagok százai révén az ügyfelek egyszerűen hozzáadhatják saját egyedi anyagaikat, és tovább bővíthetik az adatbázist.”
A Flow waterjet másik csúcsfelhasználója Elon Musk SpaceX. A SpaceX-nél jó néhány gépünk van rakétahajók alkatrészeinek gyártására” – mondta Fabian. Egy másik repülőgép-kutatási gyártó, a Blue Origin is használja a Flow gépet. nem keres 10 000-et semmiből;csinálnak egyet, ötöt, négyet."
Egy tipikus bolt esetében: „Bármikor, amikor van munkája, és 5000 ¼”-re van szüksége acélból, a lézert nehéz lesz felülmúlni” – mutat rá Fabian."De ha két acél alkatrészre, három alumínium alkatrészre van szüksége, gyártott alkatrészre vagy négy nejlon alkatrészre, valószínűleg nem fontolná meg, hogy lézert használjon vízsugár helyett. A vízsugárral bármilyen anyagot vághat, vékony acéltól a 6"-osig. 8 hüvelykes [15,24-20,32 cm] vastag fém.
A lézeres és szerszámgépes részlegével a Trumpf határozottan megállja a helyét a lézeres és a hagyományos CNC-ben.
Abban a keskeny ablakban, ahol a vízsugár és a lézer nagy valószínűséggel átfedi egymást – a fém vastagsága valamivel több, mint 25,4 mm –, a vízsugár éles peremet tart fenn.
„Nagyon-nagyon vastag fémeknél – 1,5 hüvelyk [38,1 mm] vagy nagyobb – nem csak a vízsugár jobb minőséget biztosít, de előfordulhat, hogy a lézer nem is képes feldolgozni a fémet” – mondta Brett Thompson, a lézertechnológiai és értékesítési menedzser. Tanácsadás .Ezek után egyértelmű a különbség: a nemfémeket valószínűleg vízsugárral dolgozzák meg, míg bármilyen 1″ vastag vagy vékonyabb fémnél” a lézer nem probléma. A lézeres vágás sokkal gyorsabb, különösen a vékonyabbnál és/vagy keményebb anyagok – például rozsdamentes acél az alumíniumhoz képest.”
A részkikészítésnél, különösen az élminőségnél, mivel az anyag vastagabbá válik, és a hőbevitel is tényezővé válik, a vízsugár ismét előnyhöz jut.
„Ez az a pont, ahol a vízsugár előnyt jelenthet” – ismerte el Thompson. „A vastagság és az anyagok tartománya meghaladja a kisebb hőhatászónával rendelkező lézerét.Bár a folyamat lassabb, mint a lézer, a vízsugár is folyamatosan jó élminőséget biztosít.Vízsugár használatakor is nagyon jó négyszögletességet érhet el – egyenletes vastagság hüvelykben, és egyáltalán nincs sorja.”
Thompson hozzátette, hogy az automatizálás előnye a kiterjesztett gyártósorokba való integráció szempontjából a lézer.
„A lézerrel a teljes integráció lehetséges: az egyik oldalon az anyag betöltése, a másik oldalról a kimenet az integrált vágó- és hajlítórendszerből, és kész vágott és hajlított alkatrészt kapunk.Ebben az esetben a vízsugár még mindig rossz választás lehet – még jó anyagkezelési rendszer mellett is –, mert az alkatrészeket sokkal lassabban vágják, és nyilván a vízzel kell bánni.”
Thompson azt állítja, hogy a lézerek üzemeltetése és karbantartása olcsóbb, mivel „a felhasznált fogyóeszközök viszonylag korlátozottak, különösen a szálas lézerek”.Azonban „a vízsugarak közvetett összköltsége valószínűleg alacsonyabb lesz a gép kisebb teljesítménye és viszonylagos egyszerűsége miatt.Ez valóban attól függ, hogy a két eszközt milyen jól tervezték és tartják karban."
Emlékeztet arra, hogy amikor az OMAX Holcomb üzletet működtetett az 1990-es években, „Amikor az asztalomon volt egy alkatrész vagy tervrajz, az első gondolatom az volt: „Megcsinálhatom lézerrel?” De mielőtt rájöttem volna. egyre több projektet szentelnek a vízsugaraknak. Ezek vastagabb anyagok és bizonyos típusú alkatrészek, nem kerülhetünk túl szűk sarokba a lézer hőhatás zónája miatt;kifúj a sarokból, tehát a vízsugár felé hajlanánk – még azt is, amit a lézerek általában csinálnak. Ugyanez vonatkozik az anyagvastagságra is.”
Míg az egyes lapok gyorsabbak a lézeren, a négy rétegre halmozott lapok gyorsabbak a vízsugáron.
„Ha egy 76,2 x 25,4 mm-es kört vágnék 1/4”-es [6,35 mm-es] lágyacélból, valószínűleg a lézert részesítenék előnyben a sebessége és a pontossága miatt.A felület – oldalra vágott Contour – inkább üvegszerű, nagyon sima lesz.”
De ahhoz, hogy egy lézer ilyen pontossággal működjön, hozzátette: „szakértőnek kell lennie a frekvencia és a teljesítmény terén.Nagyon jók vagyunk benne, de nagyon szorosan kell tárcsázni;vízsugarakkal, először, Első próbálkozás.Most már minden gépünkben van beépített CAD rendszer. Közvetlenül a gépen tudok egy alkatrészt megtervezni.”Hozzáteszi, hogy ez nagyszerű a prototípus készítéséhez. „Közvetlenül a vízsugárra tudok programozni, így könnyebben módosítható az anyagvastagság és a beállítások.”A munkabeállítások és az átmenetek „összehasonlíthatóak;Láttam néhány átmenetet a vízsugaraknál, amelyek nagyon hasonlítanak a lézerekhez.”
Mostantól kisebb munkákhoz, prototípus-készítéshez vagy oktatási célokra – akár hobbiboltban vagy garázsban is – az OMAX ProtoMAX szivattyúval és görgős asztallal érkezik a könnyű áthelyezés érdekében. A munkadarab anyaga víz alá merül a csendes vágás érdekében.
Ami a karbantartást illeti: „Általában egy-két nap alatt meg tudok edzeni valakit vízsugárral, és nagyon gyorsan kiküldöm a pályára” – állítja Holcomb.
Az OMAX EnduroMAX szivattyúit úgy tervezték, hogy csökkentsék a vízfelhasználást, és lehetővé tegyék a gyors újjáépítést. A jelenlegi változat három dinamikus tömítéssel rendelkezik.” Továbbra is azt mondom az embereknek, hogy vigyázzanak minden szivattyú karbantartására, ne csak az enyémre.Ez egy nagynyomású szivattyú, szóval szánjon rá időt, és vegyen részt megfelelő képzésben.”
„A vízsugarak nagyszerű ugródeszkát jelentenek a vakolás és gyártás terén, és talán a következő lépés a lézer lesz” – javasolja.” Lehetővé teszi, hogy az emberek darabokat vágjanak.A présfékek pedig meglehetősen megfizethetőek, így vágni és hajlítani is tudják őket.Gyári környezetben hajlamos lehet lézer használatára.”
Míg a szálas lézerek rugalmasságot kínálnak a nem acél (réz, sárgaréz, titán) vágására, a vízsugarak a HAZ hiánya miatt tömítőanyagokat és műanyagokat is vághatnak.
A szálas lézervágó rendszerek jelenlegi generációjának működtetése „most már nagyon intuitív, és a gyártás helye programokkal meghatározható” – mondta Diehl. „A kezelő csak betölti a munkadarabot, és elindítja.Boltos vagyok, és a CO2-korszakban az optika elöregedni és romlani kezd, a vágás minősége romlik, és ha sikerül diagnosztizálni ezeket a problémákat, kiváló kezelőnek számít.A mai rostrendszerek aprósüteményvágók, ezekben nincsenek meg ezek a fogyóeszközök, így ki-be lehet kapcsolni – vágja a részeket vagy nem.Egy kis szakképzett kezelői igény kell hozzá.Úgy gondolom, hogy a vízsugárról a lézerre való átállás sima és egyszerű lesz.”
Diehl becslése szerint egy tipikus szálas lézerrendszer óránként 2-3 dollárt, míg a vízsugarak körülbelül 50-75 dollárt üzemeltetnek óránként, figyelembe véve a koptatóanyag-fogyasztást (pl. gránát) és a tervezett szivattyú-utólagos felszereléseket.
Ahogy a lézervágó rendszerek kilowattteljesítménye folyamatosan növekszik, egyre inkább a vízsugár alternatívájává válnak olyan anyagokban, mint az alumínium.
„Régebben, ha vastag alumíniumot használtak, a vízsugárnak volt [előnyös]” – magyarázza Diehl.” A lézer nem képes átmenni valami, mint az 1 hüvelykes alumíniumon. A lézervilágban nem Sokáig nem kell tönkretenni a világot, de most a nagyobb teljesítményű száloptikával és a lézertechnológia fejlődésével az 1 hüvelykes alumínium már nem probléma.Ha költség-összehasonlítást végzett, a gépbe történő kezdeti beruházás esetén a vízsugarak olcsóbbak lehetnek.Lehet, hogy a lézerrel vágott alkatrészek 10-szer annyi, de a költségek növeléséhez ebben a nagy mennyiségű környezetben kell lenni.Ahogy egyre több vegyes kis térfogatú alkatrészt használ, a vízsugaras használatnak lehetnek előnyei, de természetesen nem gyártási környezetben.Ha olyan környezetben tartózkodik, ahol több száz vagy több ezer alkatrészt kell futtatnia, ez nem egy vízsugaras alkalmazás."
A rendelkezésre álló lézerteljesítmény növekedését szemlélteti, hogy az Amada ENSIS technológiája 2 kW-ról 12 kW-ra nőtt, amikor 2013-ban bemutatták. A skála másik végén az Amada VENTIS gépe (amelyet a 2019-es Fabtech kiállításon mutattak be) az anyagfeldolgozás szélesebb skáláját teszi lehetővé. egy sugárral, amely a fúvóka átmérője mentén mozog.
„Különböző technikákat hajthatunk végre úgy, hogy előre-hátra, fel és le, oldalról a másikra vagy nyolcas alakra mozogunk” – mondta Diehl a VENTIS-ről. „Az egyik dolog, amit az ENSIS technológiából tanultunk, hogy minden anyagnak van édessége. spot – úgy, ahogyan szereti vágni.Ezt különböző típusú minták és gerendaformázás segítségével tesszük.A VENTIS-szel szinte fűrészként megy oda-vissza;ahogy a fej mozog, a sugár előre-hátra mozog, így nagyon sima csíkokat, kiváló élminőséget és néha sebességet kapunk.”
Az OMAX kis ProtoMAX vízsugaras rendszeréhez hasonlóan az Amada is egy „nagyon kis helyigényű szálrendszert” készít kis műhelyek vagy „K+F prototípuskészítő műhelyek” számára, amelyek nem akarnak betörni a gyártási részlegükbe, amikor csak néhány prototípust kell elkészíteniük.alkatrész. ”