Avec la croissance constante de l'industrie lourde, la technologie de découpe laser est passée de la découpe de plaques minces à la découpe de plaques larges et épaisses. La découpe laser est désormais entrée dans l'ère de la haute puissance. Cette nouvelle ère exige une plus grande précision, une plus grande vitesse et une plus grande épaisseur dans la découpe des plaques métalliques dans la fabrication industrielle. Par conséquent, la puissance du laser [...]
Avec la croissance constante de l'industrie lourde, la technologie de découpe laser est passée de la découpe de plaques minces à la découpe de plaques larges et épaisses.
La découpe laser est désormais entrée dans l'ère de la haute puissance.
Cette nouvelle ère exige une plus grande précision, une plus grande vitesse et une plus grande épaisseur dans la découpe des plaques métalliques pour la fabrication industrielle. En conséquence, la puissance des découpe au laser est en constante augmentation.
D'un point de vue industriel, les machines de découpe laser de grande puissance ne constituent pas seulement une progression naturelle dans leur développement, mais s'inscrivent également dans la tendance générale du développement industriel.
Dans le cadre de la transformation de la tôle Dans l'industrie automobile, les avantages des machines de découpe au laser sont très importants. Leur haute précision, leur rapidité et leur qualité ont conduit à leur remplacement progressif des méthodes de traitement traditionnelles et à leur établissement en tant qu'équipement principal pour la découpe. tôle.
Depuis l'avènement des machines de découpe au laser, l'utilisation des découpe au laser à fibre a dépassé celle des machines YAG et CO2, et la tendance aux machines de découpe laser de grande puissance est apparue. Ces machines de grande puissance sont devenues la norme pour la découpe de plaques épaisses et l'amélioration de l'efficacité de la découpe.
Récemment, les machines de découpe laser à haute puissance sont devenues un sujet populaire dans le domaine de la découpe laser, de nombreuses entreprises introduisant des équipements de découpe laser à fibre avec des niveaux de puissance supérieurs à 10 000 watts.
Pour l'industrie de la transformation de la tôle, l'introduction de machines de coupe à haute puissance a considérablement amélioré l'épaisseur et l'efficacité de la tôle. découpe des métaux. Ces machines repoussent constamment les limites de l'épaisseur de coupe des matériaux.
Ce phénomène, combiné à la baisse du coût de traitement des tôles épaisses, crée un cycle positif et stimule l'expansion de l'industrie de l'acier. applications de découpe au laser.
Les machines de découpe laser peuvent être classées en trois catégories en fonction de leur puissance : faible puissance, puissance moyenne et forte puissance.
Les machines de découpe laser de faible puissance conviennent pour coupe de l'acier inoxydable et l'acier au carbone d'une épaisseur générale.
Les machines de découpe laser à haute puissance sont idéales pour découper des plaques épaisses et maximiser l'efficacité de la découpe.
Par conséquent, les machines de découpe au laser dotées d'un puissance du laser Les machines de découpe au laser de haute puissance, dont la puissance de sortie est égale ou supérieure à 10 000 watts, sont communément appelées machines de découpe au laser de haute puissance. (voir figure 1)
Fig. 1 Laser haute puissance machine de découpe
En fonction de l'épaisseur variable des plaques métalliques soumises à la découpe laser, les spécifications de puissance du laser à fibre utilisé pour la découpe à haute cadence doivent être adaptées.machine de découpe électrique doit également varier.
La tendance actuelle du marché de la transformation des métaux montre que les grandes, moyennes et petites entreprises s'adaptent progressivement à diverses spécifications, comme l'indique le tableau 1.
Tableau 1 Spécifications des lasers à fibre de haute puissance
| Puissance/Kw | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| Note | Normal | Normal | Normal | Rare | Rare | Rare | Rare |
Lorsque la machine de découpe laser haute puissance fonctionne, il est essentiel de maintenir la précision, la vitesse et la qualité de la découpe. Pour obtenir ces avantages, l'oxygène utilisé doit avoir un degré de pureté élevé, généralement 99,99%.
(1) Machine de découpe à grande vitesse avec des performances dynamiques améliorées
Cette machine-outil, équipée d'un laser à fibre de 10000 watts, présente une nouvelle structure de faisceau triangulaire qui offre les avantages suivants :
① Le poids a été réduit de 30%, ce qui améliore les performances dynamiques.
② Il peut atteindre une vitesse de déplacement maximale de 200m/min et a une accélération de 4G.
③ Le poids de la base a été augmenté d'environ 20% pour modifier le mode de fixation de la machine-outil et éliminer l'impact qu'une forte accélération peut avoir sur ses performances.
(2) Nouveau système logiciel
Le logiciel et le système de commande d'une machine-outil agissent comme son cerveau et son centre de commande. La mise à niveau du matériel peut apporter des avantages supplémentaires, mais la principale différence dans les performances de la machine réside dans le logiciel et le système de contrôle, qui peuvent varier considérablement.
(3) Il peut réaliser une coupe stable à une vitesse de 100M / min
① Le temps de réponse du capteur capacitif est trois fois plus rapide que celui d'une tête de coupe traditionnelle.
② La vitesse de l'axe z a été augmentée, ce qui permet un fonctionnement plus fluide et sans interruption. Cela a conduit à une augmentation de plus de 30% de la vitesse de l'axe z. découpe de feuilles l'efficacité, l'amélioration de la fonction saute-mouton et l'amélioration de la fonction d'adaptation à l'accélération.
③ Les fonctions de perforation rapide, de perforation précise et de diagnostic à distance ont été améliorées et une interface intelligente a été ajoutée pour faciliter la mise en œuvre des capacités de l'"industrie 4.0".
La tête de coupe haute puissance est l'élément clé pour assurer la stabilité lors d'un fonctionnement continu à haute puissance. Elle présente les caractéristiques suivantes
① Amélioration de l'étanchéité et du système de refroidissement, plage de mise au point plus large et lentilles résistantes aux hautes températures.
② Pour résoudre le problème de la dérive de la mise au point causée par la puissance élevée de l'appareil, il est nécessaire de mettre en place un système de mise au point. lentille thermique Pour améliorer l'efficacité de la coupe lors d'une utilisation prolongée, la tête de coupe haute puissance a adopté une nouvelle structure de conception de la trajectoire des gaz et a remplacé la buse par une nouvelle conception, ce qui améliore à la fois la vitesse de coupe et la stabilité.
(1) L'épaisseur des tôles épaisses à découper augmente.
La tête de coupe haute puissance est l'élément clé pour assurer la stabilité lors d'un fonctionnement continu à haute puissance. Elle présente les caractéristiques suivantes
① Amélioration de l'étanchéité et du système de refroidissement, plage de mise au point plus large et lentilles résistantes aux hautes températures.
② Pour résoudre le problème de la dérive de la mise au point causée par l'effet de lentille thermique à haute puissance lors d'une utilisation prolongée, la tête de coupe à haute puissance a adopté une nouvelle structure de conception du trajet des gaz et a remplacé la buse par une nouvelle conception, ce qui améliore à la fois la vitesse et la stabilité de la coupe.
Fig. 2 Pièce à découper pour la découpe d'une tôle épaisse
(2) Multiplication de l'efficacité de la plaque mince dans la coupe
① Lors de la découpe de plaques d'acier inoxydable d'une épaisseur de 3 à 10 mm, la vitesse de découpe d'une machine de découpe laser de 10000W est plus de deux fois supérieure à celle d'une machine de 6000W.
② Dans l'application de découpe de l'acier au carbone, une machine de découpe au laser de 10000W peut réaliser une découpe de surface rapide et brillante à une vitesse de 18 à 20 mm/s, soit deux fois la vitesse de découpe standard ordinaire.
③ Les plaques d'acier au carbone d'une épaisseur allant jusqu'à 12 mm peuvent être découpées à l'air comprimé ou à l'azote, ce qui permet d'obtenir une efficacité de découpage 6 à 7 fois supérieure à celle obtenue avec de l'oxygène.
(1) L'équipement est doté d'une structure mécanique super résistante.
Ces machines de coupe très puissantes sont dotées d'un banc en fonte coulée en une seule pièce à l'aide de fonte à graphite lamellaire, avec une résistance à la traction minimale de 200MPa. Il en résulte des améliorations significatives en termes de teneur en carboneLes caractéristiques principales sont les suivantes : résistance à la traction, résistance à la compression, amortissement des vibrations et résistance à l'usure (comme le montre la figure 3).
Fig. 3 Plateau de la machine
(2) Caractéristiques du lit en fonte
① Le banc présente d'excellentes performances en matière de lubrification, une grande résistance à la corrosion et une remarquable stabilité dimensionnelle, ce qui minimise les erreurs d'usinage causées par les vibrations du banc.
② Il en résulte une réduction des pertes de matériel en cours d'utilisation et une amélioration du coefficient de stabilité de plus de 30%. La précision de la qualité est également augmentée de plus de 30% et la durée de vie du lit est prolongée de plus de 70 ans.
(1) Mode de changement manuel de buse
Lors de la coupe, la buse doit être remplacée en fonction de l'épaisseur et du type de matériau à couper.
Dans le passé, le remplacement des buses était effectué manuellement, ce qui prenait du temps et nécessitait des efforts répétés de la part des techniciens, mais posait également des problèmes de précision et de stabilité une fois le remplacement effectué.
Trouver une méthode efficace et rapide pour remplacer la buse tout en garantissant la sécurité et la précision de chaque remplacement est un défi technique dans le domaine de la découpe laser.
(2) Technologie de remplacement automatique des buses
La machine de découpe laser haute puissance est équipée d'un système de remplacement automatique des buses.
Il est doté de plusieurs fonctions telles que le remplacement automatique de la buse, tête de laser et le nettoyage des buses, réduisant ainsi la nécessité d'un travail manuel.
Pour remplacer la buse, il suffit d'actionner la commande appropriée sur l'écran tactile.
Les avantages de cette technologie de remplacement automatique des buses sont les suivants :
(1) Perforation de la foudre
Il présente les avantages d'un temps de perforation court, d'une faible énergie de focalisation thermique, d'un point de départ stable et de la préservation de la stabilité du système d'asservissement, ce qui permet d'obtenir des performances de coupe optimales.
Les avantages de la perforation de la foudre sont présentés dans le tableau 2.
| Objet | Index | Note |
| Temps de perforation | Réduit d'environ 90% | Améliorer l'efficacité de la transformation |
| Taux de porosité des déchets | D'environ 10% à environ 0,3% | Améliorer l'intégrité de la pièce |
| Économiser du gaz et de l'électricité | Les dommages causés au laser et à la tête de coupe sont réduits | Améliorer l'utilisation des matériaux |
(2) Trou de limitation
L'industrie de la découpe laser a longtemps considéré que l'épaisseur de la plaque déterminait le diamètre minimum du trou de découpe.
Toutefois, grâce à l'utilisation de machines de découpe au laser très puissantes, il est possible d'obtenir un diamètre de trou encore plus petit, avec un rapport aussi faible que 0,15 fois l'épaisseur de la plaque, comme le montre la figure 4.
Fig. 4 Échantillon de découpe du trou minimum
(1) Vitesse élevée
Les vitesse de découpe laser a dépassé les 20 m/min. La vitesse de déplacement sur deux axes de la machine de découpe peut atteindre un maximum de 250 m/min et son accélération en cours de fonctionnement est d'environ 10 g.
(2) Haute précision
Une plaque de 1 mm d'épaisseur peut être découpée en environ 500 pièces par minute pour un petit trou d'environ 10 mm de diamètre. Le processus de découpe entraîne une erreur minimale entre les trous.
(3) Se développer vers la plaque épaisse
La puissance de la machine de découpe laser haute puissance augmente progressivement, et la taille des plaques épaisses augmente également.
(4) Évolution vers la grande taille
La gamme de tailles de traitement de la technologie de découpe laser augmente également et la technologie de découpe laser a commencé à se développer vers les grandes tailles.
(5) Automatique sans équipage
Il est crucial et urgent de faire progresser la technologie de la découpe laser automatique et sans personnel.
① L'intégration de la technologie des réseaux informatiques a transformé la découpe au laser en un processus entièrement automatique et sans personnel.
② La demande croissante du marché pour cette technologie entraîne la nécessité d'une automatisation complète de la découpe au laser.
(6) Intellectualisation
Suivez le rythme de la fabrication intelligente conformément aux exigences techniques de l'industrie 4.0. Cette approche utilise une technologie de reconnaissance graphique précise et une interface conviviale pour une interaction homme-machine transparente.
La combinaison du laser et de la commande par ordinateur, de la technologie de commande numérique, d'un système optique, de dispositifs de positionnement automatique de haute précision et de fonctions intégrées telles que l'évacuation automatique, une base de données sur le processus de coupe, le diagnostic à distance des défauts et la commande à distance permettent un traitement efficace des pièces de masse et des pièces complexes.
(1) Développement d'équipements de grande puissance
La découpe laser est considérée comme une méthode idéale pour le traitement de la découpe et représente le progrès de la technologie moderne de traitement des métaux. Actuellement, les machines de découpe laser de haute puissance font l'objet de recherches et de développements importants dans des domaines tels que la haute vitesse, la haute précision, le grand format, la découpe tridimensionnelle et la découpe de matériaux spéciaux, afin de stimuler le progrès technique de la découpe laser de haute puissance et de répondre aux demandes croissantes du marché.
(2) Sélection d'équipements de haute puissance
Lors de la sélection d'un équipement de découpe laser haute puissance, les entreprises doivent prendre en compte plusieurs facteurs : outre la vitesse et la précision de la découpe, il convient d'évaluer la stabilité et la cohérence de la découpe continue à pleine puissance, la capacité de la machine-outil à s'adapter à la vitesse, la qualité de pointe de la machine-outil et la durée de vie de la précision.
Il ne suffit pas de comparer les prix lors de l'achat d'un équipement de découpe laser de grande puissance. Ce type d'équipement nécessite un investissement important, ce qui implique un niveau de risque plus élevé.
Par conséquent, lorsqu'elles pénètrent sur le marché très rentable de la découpe laser, les entreprises doivent reconnaître et comprendre les risques encourus.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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