Este artigo apresenta principalmente a seleção, aplicação, precauções de instalação, princípios de controle de qualidade e direção de desenvolvimento futuro da máquina de corte a laser no corte a laser de chapa metálica de vagões ferroviários.
Como um equipamento de processamento comum para peças de chapa metálica, a máquina de corte a laser tem as vantagens de alta precisão, pequena zona afetada pelo calor da borda, boa qualidade da seção de corte, costura de corte estreita, seção de corte suave, etc., e geralmente é o equipamento preferido para empresas comprar.
Com o desenvolvimento de vagões ferroviários de carga, cargas pesadas, rápidas e leves tornaram-se sua principal direção de desenvolvimento. O design dos produtos de vagões ferroviários é diversificado e as características estruturais estão se tornando cada vez mais complexas, resultando em peças de chapa metálica cada vez mais especiais em termos de tipo e quantidade. Em termos de economia, corte e estampagem só podem ser usados para processamento. Especialmente nos últimos anos, aço inoxidável, liga de alumínio e outros materiais têm sido amplamente utilizados em novos produtos de vagões ferroviários, e os requisitos de qualidade da seção e zona afetada pelo calor são extremamente altos, o que também agrava a situação atual de capacidade de corte insuficiente e baixo nível de tecnologia de fabricação na indústria de fabricação de vagões ferroviários. Portanto, muitos fabricantes de vagões ferroviários também precisam comprar urgentemente máquinas de corte a laser e outros equipamentos importantes para resolver o atual gargalo de capacidade e melhorar a qualidade e a eficiência.
Seleção da máquina de corte a laser
Atualmente, existem dois tipos principais de máquinas de corte a laser no mercado: máquinas de corte a laser CO2 e máquinas de corte a laser de fibra. A máquina de corte a laser de CO2 é passar dióxido de carbono, nitrogênio e hélio através de um par de eletrodos positivos e negativos em proporção a vários milhares de vezes a pressão atmosférica para gerar laser e, em seguida, usar o ressonador para derivar o feixe de laser disponível, que é transmitido para a cabeça de corte através do caminho óptico de vôo e, em seguida, focalize o laser na peça de trabalho através da lente de foco e use a simplicidade do feixe de laser e alta temperatura para derreter, vaporizar e ionizar o material e, em seguida, cooperar com o corte auxiliar gás para soprar o derretimento, vaporização O material ionizado gera fendas para realizar o processamento de corte. (A máquina de corte a laser de fibra óptica deve excitar um grande número de tubos semicondutores de forma concentrada e, em seguida, acoplar vários feixes de laser gerados a partir deles e transmiti-los para a cabeça de corte através da fibra óptica.)
Atualmente, a potência das máquinas de corte a laser CO2 no mercado na China não é superior a 6kW e a faixa de movimento da cabeça de corte não é superior a 2mx6m (porque o feixe de laser com um caminho óptico voador de mais de 9m atenuará e afetam o módulo de focagem, afetando assim a qualidade do corte). O modo é geralmente TM01 (alguns fabricantes prometem atingir TM00), e a taxa de conversão fotoelétrica é geral. O sistema de resfriamento a água é necessário para remover o excesso de calor, e o ar comprimido também é necessário=proteger e resfriar o caminho óptico voador e outras partes. Devido à sua entrada precoce no mercado chinês, este tipo de equipamento tem as vantagens de tecnologia confiável e madura, ampla faixa de espessura de corte, fácil aquisição de peças consumíveis, cadeia de suprimento de gás auxiliar perfeita e inúmeros fabricantes, que ocupam a grande maioria dos a participação de mercado. O tempo de comercialização da máquina de corte a laser de fibra é relativamente curto e a participação no mercado é pequena. A principal razão é que o comprimento de onda é relativamente curto, que é apenas 1/10 da máquina de corte a laser de CO2. Isso é mais fácil para o material absorver calor e produzir zona afetada pelo calor. A espessura comum das peças de chapa de vagões ferroviários varia de 2 a 10 mm, e os tipos de materiais incluem aço carbono, aço inoxidável (ferrita e austenita), liga de alumínio, etc. Os requisitos de precisão dimensional são altos e o tamanho do corte zona afetada pelo calor é particularmente importante. Portanto, essa desvantagem é inaceitável para a fabricação de vagões ferroviários, e a aquisição de vagões ferroviários deve ser baseada em máquinas de corte a laser de CO2.
Precauções para a instalação da máquina de corte a laser
Muitas empresas pensam que a máquina de corte a laser CO2 pode ser usada depois de comprada e conectada à eletricidade, mas não é. O equipamento também precisa de ar comprimido, água de resfriamento, fonte de alimentação estabilizada, válvula redutora de pressão, três tipos de gás gerador de laser e dois tipos de gás de corte auxiliar, sala com temperatura constante e outras instalações de suporte. Se forem usadas garrafas Dewar, também são necessários um dispositivo de vaporização redutora de pressão e um dispositivo de filtração.
As máquinas de corte a laser têm altos requisitos ambientais. A vibração do equipamento circundante terá um grande impacto na precisão do processamento. Portanto, é necessário colocar um anel de vala de redução de vibração na parte mais externa da fundação durante a construção civil. Nas cidades do norte, o inverno é frio, o verão é quente e a diferença de temperatura entre a manhã e a noite é grande, o que afeta muito a lente e outros componentes. Portanto, muitas vezes é necessário instalar seu corpo principal na sala de temperatura constante. No entanto, devido à necessidade de carga e descarga, a bancada de troca externa deve ser disposta fora da sala de temperatura constante através da parede.
Controle de qualidade da máquina de corte a laser
Os valores dos parâmetros de corte de referência de vários materiais e espessuras são predefinidos na máquina de corte a laser, que pode ser selecionada diretamente para corte após chamar o programa de corte. No entanto, como os vagões ferroviários são todos de chapas médias e grossas, a qualidade do corte geralmente é ruim e ocorre o fenômeno de corte incompleto e escória. Para esta situação, os operadores estão com dor de cabeça, então como podemos melhorar a qualidade? Os fatores gerais são divididos em quatro categorias:
(1) Gerador de laser: potência de saída, modo de laser, polarização de laser, paralelismo de feixe, retidão de laser; Somente a potência de saída pode ser ajustada adequadamente dentro da faixa nominal, e os outros fatores de influência dependem principalmente da qualidade da fábrica e da seleção do tipo específico do equipamento.
(2) Cabeça de corte: lente de corte apropriada, lente de corte limpa, posição de foco precisa, tipo de bico, tamanho do bico e se o feixe está no centro do bico.
(3) Programação: caminho de corte confiável, pré-corte. O caminho de configuração do programa de corte deve ser o mais simples possível e preste atenção à configuração da microconexão e outras funções; É melhor realizar um pré-corte antes de cortar para determinar se está correto.
(4) Parâmetros de processo adequados: ponto de punção, altura do bocal, potência, velocidade de corte, pureza do gás auxiliar e pressão de saída.
Na verdade, a máquina de corte a laser CO2 desenvolveu-se basicamente até o limite devido à restrição de potência de saída e outros fatores, enquanto o gerador a laser de alta potência da máquina de corte a laser de fibra é gradualmente comercializado e a tecnologia está em constante amadurecimento. No futuro, as deficiências do comprimento de onda curto serão compensadas, a luz nociva no feixe de acoplamento também será controlada e o fenômeno da escória será melhorado. Além disso, além do consumo de gás auxiliar e uma pequena quantidade de lentes, é necessária apenas energia elétrica. Especialmente no corte de chapas médias e grossas de vagões ferroviários, é totalmente capaz de substituir a máquina de corte a plasma e a máquina de corte a chama. Claro, seu campo de aplicação será mais extenso e se tornará verdadeiramente a principal força do equipamento de corte a laser com alta qualidade, eficiência e economia de energia.
Sobre a HGTECH: A HGTECH é pioneira e líder em aplicações industriais de laser na China e fornecedora autorizada de soluções globais de processamento a laser. Dispomos de máquinas inteligentes a laser, linhas de produção de medição e automação e construção de fábrica inteligente para fornecer soluções gerais para fabricação inteligente.
