В Москве налажен выпуск тяжелых станков лазерной резки металла. Станки лазерная резка
Станки для лазерной резки металла, принцип работы и видео
Образно говоря, станки для лазерной резки уже сейчас воплощают в жизнь то, что совсем недавно казалось исключительно плодами научной фантастики. Однако уже сейчас лазерная обработка конструкционных материалов вполне реальна для техники и уже вовсю используется в ней. В том числе и в обработке металлов. По части материалов, к резанию которых эта аппаратура вполне предназначена, вполне можно говорить об универсальности таких станков.
Материалы, которые могут быть обработаны станками для лазерной резки
Помимо всех разновидностей металлов с помощью этого оборудования могут быть порезаны: древесина, пластмассы, керамика, стекло, камень, кожа, бумага (картон), и прочие материалы.
Физику процесса формирования лазерного луча и его воздействие на обрабатываемые материалы рассматривать здесь сколько-нибудь внимательно мы не видим смысла. Если у кого-то из пользователей этих станков есть такое желание, это можно сделать самостоятельно, благо, материала по этому поводу предостаточно. Мы считаем, что глубоко внедряться в физическое описание всех деталей процессов необязательно для того, чтобы успешно использовать станок на производстве. В том числе и на производстве кузнечном, если имеется возможность таковым обзавестись.
Функционал станков
Ограничимся лишь описанием функций, которые способно исполнить лазерное оборудование в обработке металлов и создании различных металлоконструкций. Итак, функциями станков, применяющих лазер, могут быть:
— режущие операции с применением лазера;
— лазерно-гравировальные мероприятия.
При осуществлении резания направленный луч прожигает или в высшей степени локально расплавляет обрабатываемый материал. Осуществляя своё воздействие на достаточную глубину материала, а точнее будет сказать, насквозь, образуется тончайший шов. А при необходимости в нанесении некоего рисунка или изображения на поверхность обрабатываемого объекта, воздействие оказывается на определённую наперёд заданную глубину.
Видео работы станка с профильными и круглыми трубами
Теоретически всё в точной мере копирует обычные традиционные способы и технологии резания, однако у лазерной резки есть бесспорные преимущества по отношению к более старым и привычным в технике методологическим мероприятиям. Рассмотрим их более пристально.
В чём состоит прогрессивность станков для лазерной резки
Очень во многом. Любой аналог механического типа во время эксплуатационных мероприятий претерпевает очень серьёзное воздействие. Воздействие механико-динамического толка. При резании нагрузки на все звенья и механизмы станка (неважно, фрезеровочного, слесарного или любого другого, задействованного в металлообработке) испытывают комплекс негативных факторов: кручение, изгибные нагрузки, растяжение-сжатие и прочее. Все подающие механизмы от этого приходят в негодность, рано или поздно, у них появляются люфты или признаки износа или даже разрушения. Оттого частые замены запчастей, направляющих по которым движутся сборочные единицы станков, шарнирных элементов и прочих деталей.
Однако ничего этого, или почти ничего нет у станков лазерной резки. Так или иначе, но износ от трения соприкасающихся поверхностей в шарнирах и соединениях происходит. Однако вследствие минимальной нагрузки на них (ещё и без динамической составляющей!) этот износ ничтожен по отношению к тому, что можно видеть у механических режущих аналогов.
Второе заметное преимущество состоит в полном отсутствии такого явления, как стружка. Это объясняется тем, что разрезаемый материал в тех местах, где на него воздействует лазерный луч, не истирается, не вырезается и не превращается в стружку. Он испаряется, в буквальном смысле слова, дематериализуясь под влиянием лазерного луча на него. Испаряется, почти не оставляя следа. А даже при той же плазменной резке, где отходы металла при обработке минимальны, определённая доля пережжённого металла всё же присутствует. При любых раскладах, при применении лазерной резки, отходы материала ещё меньше. Для их удаления в зону резания подаётся газ, с помощью которого происходит удаление продуктов резания. И это мы не приравниваем количество отходов к механическим и термическим способам резки, такое сравнение просто неуместно.
При этом, несмотря на разложение и испарение материала под лазерным лучом, не происходит перегрева и термических остаточных изменений обрабатываемого металла. Его не ведёт, не коробит, не ухудшаются прочностные качества и так далее. А ввиду того, что толщина режущего луча лазера настолько мала, что о толщине в данном случае даже и говорить не совсем уместно, то и безвозвратный расход материала соответствующий.
Скорость
Отдельно нужно сказать о скорости резки или гравирования с применением станков для лазерной резки. Скорость удаления материала со шва очень велика. Выше чем у любого из аналогов. При этом, режуще-гравировальные мероприятия происходят исключительно в машинном режиме, так как, все станки этого типа снабжаются ЧПУ и при крупносерийном производстве оптимальность применения такого оборудования будет наибольшей.
И перенастройка станка с одной выполняемой функции на другую заключается в перепрограммировании модуля без вмешательства во внутреннее устройство и соприкосновения с механикой.
А при выполнении декоративно-гравировочных мероприятий качество полученного изображения будет близким к идеальному. Последующая обработка полученного с помощью лазера рисунка уже совершенно не потребуется. Или почти не требуется.
forgemika.com
Лазерная резка фанеры на станке
Фанера — это универсальный материал, сделанный из тонких слоев шпона. Представляет собой плоские листы различной толщины, в зависимости от количества слоев. Сам по себе материал известен давно и широко применяется при изготовлении мебели, декоративных панелей, а также в виде конструктивных элементов различных изделий.
До недавнего времени резка фанеры, в том числе и своими руками, выполнялась при помощи обычной пилы. В случае фигурного исполнения использовался лобзик (ручной или электрический).
Лазерная резка фанеры на станке
С появлением новых технологий, для получения сложных геометрических конфигураций, стал применяться лазерный станок для резки фанеры. Такое устройство позволяет получить практически любой результат в виде самых замысловатых узоров в дизайнерских проектах и точное исполнение конструкторского замысла в технологических направлениях.
Особенности технологии
Лазерная резка фанеры позволяет получить абсолютно любую конфигурацию на плоскости. В отличие от традиционных лобзиков, использование такой технологии позволяет начать работу с любого места на листе, максимально использовать его полезную площадь и получить изделие с идеально ровными краями.
Читайте также: технология использования настольного лобзикового станка своими руками.
Сложные формы, узоры, точные размеры отдельных деталей получают благодаря очень тонкому лазерному лучу (0,01 мм), которым управляет компьютерная программа.
Лазерная резка позволяет получить абсолютно любую конфигурацию предмета
В зависимости от того, какая мощность у лазера, возможна работа с листами толщиной от 2 до 12 мм.
Лазерная резка фанеры доступна и в любительском использовании такого оборудования, при работе своими руками в небольших объемах, без устройств цифрового управления.к меню ↑
Достоинства
Лазерная резка фанеры с использованием промышленно изготовленного станка, который имеет компьютерное управление, позволяет:
- получать идеальный разрез с очень тонким швом;
- не обрабатывать в дальнейшем края готового изделия;
- при резке не прилагать никаких физических усилий.
Лазерная резка фанеры может быть использована не только для разделения листа материала, на какие либо части, но и для гравировки или нанесения рисунка на нем.
Лазерная резка фанеры позволяет воплощать в жизнь любые идеи
Для этого достаточно иметь обработанное в специальной программе изображение, которое за счет неглубокого прожига перенесется на дерево.
Основными изделиями, полученными таким методом, являются:
- различные заготовки для сбора объемного изделия;
- сувениры и авторские изделия;
- детали декора на фасадах и в интерьерах;
- рекламные и презентационные изделия;
- лекала и шаблоны для массового производства однотипных изделий из другого материала.
к меню ↑
Оборудование
Лазерная резка фанеры выполняется на специальных станках, которые имеют достаточную мощность газового лазера и управляются при помощи специально созданных программ.
Участие человека в процессе сведено к минимуму, так как в его задачу входит только лишь ввод через компьютер конкретного задания и размещение рабочего материала на рабочем столе.
Все остальное происходит автоматически с максимально эффективным и быстрым результатом.
Для улучшения качества прорезанных лазером краев изделия применяются чиллеры, которые охлаждают колбы с газом, о также системы обдува, убирающие отходы, возникающие при горении древесины и охлаждающие обрабатываемую поверхность.
data-ad-client="ca-pub-8514915293567855"data-ad-slot="5929285318">
Таким образом убирается эффект обугливания и ненужного потемнения краев по разрезу.
Станок с ЧПУ для лазерной резки фанеры
Лазерные станки сделанные своими руками не столь эффективны в работе, так как имеют недостаточную мощность и у них, как правило, отсутствует качественные обдув и охлаждение. Кроме того, управление движением лазера по намеченной линии происходит вручную, что не гарантирует точности прохождения луча по заданной траектории.
Читайте также: «Что представляет собой намоточный станок для трансформаторов?».
к меню ↑
Самодельное устройство
Как это ни странно, но практически у каждого в доме есть свой собственный лазер.
Некоторые умельцы смогли создать своими руками кустарное устройство, где главным рабочим элементом является лазерный узел устройства чтения компакт дисков (DVD, CD).
Правда такое приспособление имеет небольшую мощность, поэтому использовать его можно лишь при работе с фанерой небольшой толщины, так как за один проход материал прожигается всего на 0,01-0,02 мм.
Но в изготовлении деревянных изделий им вполне можно пользоваться, при работе своими руками, особенно если есть необходимость просто нанести на поверхность определенный узор или рисунок.к меню ↑
Процесс резки
Осуществляется при помощи газовой трубки, в состав которой входят оксид углерода, азот и гелий.
Рабочая мощность направленной струи газа составляет порядка 20 Вт. При подаче на трубку электрической искры, появляется монохромное излучение, которое, проходя через систему зеркал, собирается в световой пучок (луч) легко разрезающий деревянный материал.
Процесс лазерной резки фанеры
В обязательном порядке должен присутствовать охладитель для трубки, так как ее оболочка сильно нагревается. Эффективное охлаждение можно обеспечить, создав своими руками, дополнительный объем вокруг трубки, в котором будет циркулировать охлаждающая жидкость.
Для создания такой системы потребуется электронасос и емкость (резервуар) на 80-100 литров. В качестве охладителя используется фреон.
При работе происходит процесс горения. Поэтому желателен дополнительный обдув обрабатываемой поверхности и принудительная вытяжная система.
Для стабильной работы устройства желательно установить отдельный трансформатор, который будет обеспечивать лазер необходимой энергией.к меню ↑
Лазерная резка и гравировка фанеры (видео)
к меню ↑
Профессиональный уровень работ
Если появилась идея, а своими руками, без профессионального оборудования, ее не выполнить, то лучше всего обратиться к специалистам, имеющим лазерный станок высокого уровня.
На сегодняшний день существует достаточно много компаний, фирм, предприятий, который с удовольствием возьмутся за фигурную резку фанеры по вашему эскизу или готовому файлу в графической программе.
Стоимость выполнения заказа определяется по толщине материала и общей длине разреза (в погонных метрах). Сложность конфигурации изделия при этом никак не учитывается, так как запрограммированному лазеру все равно как резать — по прямой линии или зигзагами, закруглениями, отдельными отверстиями и т.д.
Пример использования готовых изделий из фанеры для декорирования радиаторной ниши
Лучшим материалом для разрезания лазером является фанера марки ФК.
Для склеивания отдельных слоев в ней использована карбамидная смола, у которой термостойкость гораздо ниже, чем у фенольной смолы или бакелитового лака.
За счет этого сопротивление материала тепловому воздействию слабее и на изготовление определенного изделия требуется гораздо меньше временных и энергетических затрат.
data-full-width-responsive="true"data-ad-client="ca-pub-8514915293567855"data-ad-slot="8040443333">
Главная страница » ЧПУostanke.ru
В Москве налажен выпуск тяжелых станков лазерной резки металла
Из этого обзора вы узнаете как мы собираем станки лазерной резки тяжелой серии, на расположенном в Москве собственном производстве. Наш экспертный обзор посвящен особенностям и нюансам конструкции, источнику лазера и конструктивным особенностям, влияющим на точностные характеристики и стабильность работы станка.
Лазерная резка — технология резки и раскроя материалов, при которой используется лазер высокой мощности. Сфокусированный лазерный луч, обычно управляемый компьютером, обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет разрезать практически любые сплавы металла. В результате можно получить узкие резы с минимальной зоной термического влияния.
Волоконные лазеры компактны и прочны, точно наводятся и легко рассеивают тепловую энергию. Устройства этого типа представляют собой вариацию стандартного твердотельного источника когерентного излучения с рабочим телом из оптоволокна.
Промышленность в настоящее время является крупнейшим потребителем волоконных лазеров. Наибольшим спросом при этом пользуются лазеры мощностью порядка киловатта и выше.
Производство станков лазерной резки
Начальный этап производственного процесса заключается в разработке концепта, схемы компоновки узлов и агрегатов с учетом оптимального сопряжения и расчетов по жёсткости конструкции. Основную работу на этой проводят в один этап. В дальнейшем, при необходимости, в готовый проект могут вноситься изменения.
Большая часть деталей для нового лазерного станка изготавливается также на лазерном станке.
Например, части будущей станины вырезаются из 5-миллемитровой стали, гнутся согласно технологическому заданию, собираются «в пазы» и скрепляются методом сварки. После этого станине необходимо придать вес для стабильной работы станка с ускорением 1,2-2g. Готовая конструкция заливается бетоном, с нее снимается остаточное напряжение, возникшее в процессе термообработки, и она отправляется на фрезеровку.
Фрезеровка станины по всей длине — важный этап, напрямую влияющий на точностные характеристики всего станка. Направляющие, по которым передвигается портал с режущей головой, устанавливаются в технологические пазы в самой станине, без проставок, подпружинивания и прочих хитростей, которые позволяют показать хорошие характеристики точности станка только на этапе запуска, но не в процессе реальной эксплуатации.
При сборке станка процесс фрезеровки станины занимает несколько дней и состоит из четырех этапов: производство замеров, черновая фрезеровка, снятие напряжения, чистовая фрезеровка. После наносится двухкомпонентное защитное покрытие повышенной прочности на полиуретановой основе. Так заканчивается последний этап сборки основы станка — восьми тонной станины, которая обеспечивает высокие динамических показатели, выдерживает многолетнюю эксплуатацию в самых жестких условиях без потери точностей позиционирования и повторяемости.
Портал станка, по которому будет перемещаться лазерная голова, также проходит этап фрезеровки и шлифуется по небольшой, не видной глазу, дуге, что в итоге позволяет получить его параллельное положение относительно стола раскроя с точностью до десятых долей миллиметра. Тщательные расчеты позволили оптимально понять естественный прогиб портала под тяжестью собственного веса и режущей головы.
Режущая голова собственной разработки надежно защищена 4-миллиметровой стальной крышкой, способной выдержать удар листа металла при загрузке. Функция автофокуса в базовой комплектации станка позволяет сократить время на фокусировку луча при раскрое металла разных толщин. Смена линз и защитных стекол может производиться как по «классической» технологии с фронта, рассчитанной для чистых производств, так и снизу головы, с подачей сжатого воздуха, для предотвращения попадания пыли внутрь головы.
Детали внешнего обвеса станка — защитный кабинет, электрошкафы, кожухи, двери, корпус стойки ЧПУ и т. д., — также изготавливаются в несколько этапов: раскрой на лазерном станке, гибка, сверление отверстий и механическая обработка, грунтовка и покраска в камере.
Сменные столы тоже проходят этап фрезеровки. В конструкции станка и первый и второй стол расположены на одном уровне относительно режущей головы. Это очень важно, т.к. схема расположения столов на разном уровне имеет существенные недостатки. Во-первых, в этом случае уменьшается скорость раскроя на более высоком столе, а во-вторых производители вынуждены помещать, а значит утяжелять, режущую голову на выносную консоль, чтобы обеспечить больший ход по оси Z. В купе с одним двигателем перемещения портала такая машина не способна быстро остановить портал с тяжелой режущей головой во время работы, что пагубно сказывается на точности раскроя. Особенно это заметно при перфорировании отверстий: ровный круг на чертеже превращается в эллипс на практике. Мы давно отказались от подобной схемы.
После подготовки станины и внешних деталей станка производится его сборка. Устанавливаются электро- и пневмо-компоненты. Интегрируется источник лазерного излучения российской разработки — IPG Photonics.
Программное обеспечение ЧПУ станка выполнено на операционной системе Linux, что исключает «зависания», «вирусы» и нестабильную работу, присущие системам на OS Windows. Программное обеспечение полностью русифицировано, обладает возможностью удаленного доступа и имеет понятный и простой интерфейс.
В стандартной комплектации на станок устанавливаются закаленные косозубые рейки шестерни немецкой компании WITTENSTEIN. Это позволяет добиться скорости холостого хода в 140 000 мм/мин при ускорении 1,2g. Опционально возможно установить магнитные направляющие, и таким образом получить скорость в 200 000 мм/мин при ускорении в 2g.
Японские серводвигатели Yaskawa Sigma VII с одноименными драйверами управления являются шедевром надежности и прецизионных характеристик. Мы устанавливаем их на все выпускаемые станки. Важно отметить, что наш станок имеет два двигателя с каждой стороны портала.
В результате сборки получаем двенадцатитонный станок лазерной резки, способный работать в круглосуточном режиме не менее 7 лет, без потери точностных характеристик и преждевременного износа узлов и агрегатов.
После сборки станка на собственном производстве, заказчик приглашается на предварительную приемку, в рамках которой наши специалисты демонстрируют работу станка и проводят экспертную консультацию.
Готовая машина монтируется на территории заказчика. При этом проводится обучение персонала, а в дальнейшем обеспечивается онлайн-поддержка на всем сроке эксплуатации.
http://sts-laser.ru/
comments powered by HyperCommentswww.nasha-strana.info
