Ласерско сечење на цевки споредено со плазма сечење на цевки: Што е подобро?

Прецизност и квалитет на рабовите за цевкасти компоненти

Толеранции, резолуција на детали и квалитет на површината кај комплексни геометрии на цевки

Ласерските машини за резање кои работат со цевкови системи обично постигнуваат точност од околу ±0,1 мм во поглед на позиционирањето. Овој степен на точност е одличен за мали дупки, остри агли и чисти рабови на разни форми — од квадратни до овални. Кога деловите мора да функционираат правилно, како што се водонепропусните варени врски или кога треба да изгледаат добро, на пример, во градински огради или перила, овој степен на деталност намалува потребата од дополнителна обработка по резањето. Плазменото резање не е скоро толку точно — обично достигнува максимум околу ±0,3 мм. Покрај тоа, топлината од плазмата предизвикува проблеми како натрупување на остаточен материјал, промена на површината и неравномерни агли, што бара дополнително шлифирање или машинска обработка по резањето. Фибер-ласерите не допираат до материјалот при резањето, па затова не се јавуваат деформации ниту трошење на алатките. Затоа, тие се идеален избор кога важи изгледот или кога компонентите мора да задоволуваат строги димензионални барања.

Топлински влијаната зона и деформација кај цевки со тенки ѕидови (≤3 мм)

Цевките со тенки ѕидови со дебелина од 3 мм или помалку значително се профитираат од ласерското сечење, бидејќи тоа намалува внесувањето на топлина за околу 60 до 70 проценти во споредба со плазмените методи. Ова резултира со многу помала зона под влијание на топлината, која обично останува помала од пола милиметар ширина. Намалената топлина значи дека е помала веројатноста од деформирање кај материјали како нерѓослив челик и алуминиум, кои имаат склоност да се извивкаат силно кога се изложени на интензивната топлина од плазмените лачници, чии температури достигнуваат помеѓу 1500 и 2000 степени Целзиус. Друга предност произлегува од екстремно тесната ширина на ласерското сечение, која варира од 0,1 до 0,3 мм. Ова помага да се задржи кружниот облик на цевките и да се одржи нивната димензионална стабилност. Таквите карактеристики се особено важни за опремата за пренос на течности, каде што дури и мали отстапувања можат да предизвикаат проблеми, хидрауличните системи кои бараат строги дозволени отстапувања и структурните компоненти кои мора точно да се совпаѓаат при монтажата.

Совместливост на материјалот: Дебелина, спроводливост и рефлективност

Оптимални опсези на дебелина на ѕидовите: Ласерска машина за сечење на цевки (0,5–12 мм) спротивно на плазмено резање (3–40 мм)

Ласерските машини за резање работат најдобро кога се работи со цевки со дебелина на ѕидовите од 0,5 мм до 12 мм. Тие даваат прилично конзистентни резултати со точност од околу ±0,1 мм, благодарение на овие многу фокусирани зраци светлинска енергија. Плазменото резање има друга приказна. Тоа бара минимум 3 мм дебелина само за да се формира лакот правилно, а неговата предност вистински се покажува кај материјали со дебелина поголема од 6 мм. Но, постои компромис. Плазмените резови оставаат пошироки разрези во споредба со ласерските резови на слични материјали, понекогаш дори тројно пошироки. Зошто се случува ова? Па, ласерите всушност „удираат“ мали точки со интензивна топлина, со што точно ги стопуваат. Плазмата работи поинаку. Таа создава пошироки струи на горещ гас кои не се толку точни, што објаснува зошто недостига иста ниво на контрола на детали како ласерската технологија.

Предизвици со рефлективни и проводни метали: нерѓосувачки челик, алуминиум и бакар

Металите што се многу рефлективни и добри проводници на топлина, како бакарот, алуминиумот и некои видови нерѓосувачки челици, создаваат посебни проблеми за производителите. При работа со стандардни близу-инфрацрвени ласери со бранова должина помала од 1 микрометар, и бакарот и алуминиумот одбиваат повеќе од 90 проценти од ласерската енергија што ја примаат. Ова значи дека е неопходно или да се набават специјализирани влакнести ласери во зелена или сина област на спектарот, или да се применат привремени апсорбциони покривки. Топлинската спроводливост на алуминиумот изнесува околу 235 W по метар Келвин, што всушност бара околу 30% повисока густина на моќност во споредба со мекиот челик само за да започне и да се одржи чистата испарување. Системите за резање со плазма се соочуваат со сосема други проблеми. Прекумерната топлина применета врз тенки проводни делови забрзува потрошувачката на дюзите и создава нерамномерни агли на странични површини, кои често надминуваат 5 степени, бидејќи лакот не останува стабилен на местото каде што треба да биде. Ласерските машини за резање ги надминуваат овие пречки преку импулсни бранови форми, внимателно избрани помошни гасови како азот за нерѓосувачки челици и смеси од аргон и хелиум за алуминиум, како и преку вистински временски прилагодувања на нивоата на моќност. Овие пристапи овозможуваат постојани резултати при работа со чести легирани класи како што се нерѓосувачките челици 304/316 и алуминиумските легури 6061/6082, каде што резањето со плазма обично дава непостојани рабови.

Оперативна перформанса: Брзина, цена и интеграција со CNC

Споредба на времето на циклусот за чести профили на цевки (квадратни, кружни, овални)

Кога станува збор за сечење на тенки до средно дебели профили (до околу 3 мм дебелина), ласерските машини за сечење во општо случај имаат предност пред плазмените системи што се однесува на времето на циклусот. За квадратни цевки со димензии помали од 50 мм, обично забележуваме намалување на времената на обработка помеѓу 15% и 25%. Ова се случува главно бидејќи ласерите не мора да забават или забрзаат како што прави плазмата, а исто така нема потреба од постојано прилагодување на растојанието помеѓу горелката и работната површина. Круглите цевки исто така добиваат слични предности од ласерската технологија. Меѓутоа, овалните форми навистина сјајат тука, бидејќи ласерите можат да одржуваат постојани резови дури и околу сложени кривини, без онези досадни аголни ограничувања кои ги оштетуваат плазмените резови. И не треба да заборавиме на постојаното запирање и стартување што е потребно со плазмената опрема. Сепак, плазмата сè уште задржува своја предност кај погубли материјали со дебелина над 6 мм, каде што може да сече побрзо благодарение на својата способност да пренесе повеќе енергија во материјалот одеднаш.

Вкупна цена на сопственост за 5 години: потрошувачки, енергија, одржување и труд

Анализата на вкупната цена на сопственост (TCO) за пет години покажува различни економски профили:

Префрлањето на ласерски системи може да ги намали трошоците за потрошувани материјали за околу 80% и да ги намали трошоците за одржување за околу една третина во споредба со плазменото резање. Зошто? Бидејќи овие ласери користат тврдотелна технологија, нема електроди или сопла кои се виткаат со времето, а исто така имаат потреба од значително помалку гас за секој поединечен производен дел. Иако е вистина дека плазмата вкупно потрошувачки помалку електрична енергија, она што ги издвојува ласерите е нивното подобро квалитет на резање комбинирано со автоматизирани процеси. Ова значи дека работниците поминуваат помалку време на поправка на грешки, извршување на инспекции или рачно ангажирање во процесот. За работилници кои работат со голем број различни производи, но не со масивни количества, ова се преведува во приближно 19% заштеда на вкупните трошоци за сопственост според индустриски студии. Ова е логично кога се гледаат долготрајните операции, а не само бројките за почетната потрошувачка на енергија.

способност за 3D фабрикација на цевки и мултиосна флексибилност

Длабочина на CNC поставување: Ласерска машина за резање на цевки овозможува целосно 3D контурирање во споредба со ограничениот аголен опсег на плазмата

Современите ласерски машини за резање на цевки всушност овозможуваат вистинска 3D изработка благодарение на оние фантастични CNC платформи со повеќе оси, кои најчесто се опремени со пет или дори шест синхронизирани оси (линеарно движење по X/Y/Z оските комбинирано со ротација и наклонување). Овие системи можат да режат сите видови комплексни форми во една операција — помислете на накосени рабови, фасети, потонати отвори и оние сложени Y-гранки на заоблени, квадратни или необични по форма цевки. Големата предност тука е дека нема потреба од дополнителни чекори или менување на приклучоците помеѓу операциите, што значи подобра конзистентност и помалку грешки што се натрупуваат со текот на времето. Системите за резање со плазма едноставно не можат да се мерат со овој степен на прецизност, бидејќи нивните резачки глави имаат механички ограничувања и нестабилни лачни пресекувања, поради што е тешко да се постигнат агли поостри од околу 45 степени без рачно поместување на деловите или извршување на повеќе поставувања за сè повеќе сложени задачи од основните коси резови. Оној што навистина ги разликува ласерите, сепак, е нивната способност да ги одржуваат стабилни условите во текот на долги резови на тежок материјал со помош на динамичките системи за поддршка, осигурувајќи точност до милиметар низ целиот работен предмет. Овој степен на прецизност е многу важен во индустриите како што се аеронаутиката, каде што деловите мораат совршено да се совпаѓаат, изградбата на рамки за роботи и секој проект што вклучува прилагодени конструктивни челични компоненти.

ЧПЗ

Која е главната предност на ласерското сечење во однос на плазменото сечење?

Ласерското сечење нуди поголема прецизност со позициска толеранција од ±0,1 мм, што го прави погодно за сложени детали и чисти рабови, без деформирање и дополнителна обработка кои се потребни кај плазменото сечење.

Како ласерските машини за сечење работат со цевки со тенки ѕидови?

Ласерското сечење значително го намалува внесениот топлински товар, што резултира со помала топлински влијана зона и минимизира ризикот од деформирање на цевките со тенки ѕидови, запазувајќи ја нивната димензионална стабилност.

Кои метали се предизвик за стандардното ласерско сечење?

Силно рефлективните и проводливите метали како бакарот и алуминиумот можат да рефлектираат значителен дел од ласерската енергија, па затоа е потребно користење на специјализирани ласери или заштитни премази за ефикасно сечење.

Како се споредуваат ласерското и плазменото сечење по трошоци во текот на петгодишниот период?

Повеќе од пет години, ласерското сечење значително може да ги намали трошоците за потрошувани материјали и одржување, иако има малку повисока потрошувачка на енергија, што нуди поекономична вкупна цена на сопственост во споредба со плазменото сечење.

Какви 3D можности нудат машините за ласерско сечење?

Современите машини за ласерско сечење со мултиосови CNC платформи можат да постигнат целосно 3D контурирање, што ги прави погодни за сложени форми без потреба од дополнителни чекори или промени на прифатачите.