Jak vybrat správný laserový svařovací stroj?
Jak vybrat správný laserový svařovací stroj?
Jelikož se technologie svařování laserem stává stále rozšířenější v odvětvích, jako jsou kovové výrobky, výroba plechových dílů, domácí spotřebiče, obnovitelné zdroje energie, elektronika a automobilové komponenty, čím dál více podniků zavádí svařovací stroje s laserem za účelem zvýšení účinnosti svařování a kvality výrobků. Při nákupu však mnoho firem zaměřuje svou pozornost především na „výkon“ a „cenu“. Ve skutečnosti vyšší výstupní výkon neznamená nutně lepší stroj, stejně jako nižší cena nezaručuje lepší poměr ceny a výkonu. Na výběr zařízení mají vliv faktory, jako je materiál, tloušťka obrobku, konfigurace svařovaného spoje, objem výroby, rychlost svařování a požadovaná úroveň automatizace. Výběr vhodného svařovacího stroje s laserem musí začít analýzou vašich konkrétních výrobních požadavků.
I. Výběr svařovacího stroje s laserem na základě materiálu a tloušťky obrobku
Prvním krokem při výběru stroje pro svařování laserem je určení materiálu a jeho tloušťky. Mezi běžné materiály patří nerezová ocel, uhlíková ocel, pozinkovaný plech, hliníkové slitiny, měď a měděné slitiny. Protože různé kovy se liší v míře absorpce laserové energie, tepelné vodivosti a konkrétních požadavcích na svařovací proces, nelze zařízení vybírat pouze na základě názvu materiálu.
Například svařovací procesy laserem pro materiály jako nerezová ocel a uhlíková ocel jsou relativně zralé, zatímco materiály jako hliník a měď – které se vyznačují vysokou odrazivostí a vysokou tepelnou vodivostí – obvykle vyžadují vyšší výkon laseru a přesnější svařovací parametry.
Jakmile je materiál určen, je nutné zohlednit také tloušťku obrobku. U stejného materiálu se požadavky na svařování 1 mm tenkého plechu výrazně liší od požadavků na svařování 5 mm silné desky. U tenkých plechů jsou hlavními otázkami množství vloženého tepla, riziko propálení a řízení deformací; u středně silných a silných desek se zaměření přesouvá na proniknutí sváru, rychlost svařování a potřebu podávání svařovacího drátu. Výkon laserového svařovacího stroje tedy nelze určit izolovaně od materiálu a tloušťky; výběr zařízení by měl komplexně zohlednit kombinaci „materiál + tloušťka + konfigurace svárového spoje + rychlost svařování“.
II. Výběr zařízení na základě konfigurace svárového spoje a výrobní metody
Kromě materiálu a tloušťky je konfigurace svarového spoje dalším klíčovým faktorem při výběru zařízení pro svařování laserem. U běžných lineárních svárů – například u sestav z plechu, krytů nebo rámových konstrukcí – je obvykle dostačující standardní zařízení pro svařování laserem. U výrobků, jako jsou podvozky, skříně nebo dveřní panely, které obsahují množství vnitřních i vnějších rohů, je nutné zohlednit prostor potřebný pro manipulaci svařovací hořáku a také požadavek na funkci svařování se „výkyvem“ (oscilací světelného paprsku). Pokud součást vyžaduje složité křivky nebo vysoce opakované svařovací dráhy, měl by být zvážen robotický systém pro svařování laserem.
Navíc by volba mezi ručním laserovým svařovacím zařízením a robotickým laserovým svařovacím systémem měla vycházet z konkrétního výrobního modelu dané společnosti. Ruční laserová svařovací zařízení nabízejí provozní flexibilitu, díky čemuž jsou vhodná pro výrobní prostředí s vysokou rozmanitostí výrobků, malými šaržemi a častými změnami návrhu svařovaných dílů. Robotické laserové svařovací systémy naopak lépe vyhovují situacím, kdy se vyrábějí standardizované výrobky, větší šarže, pevné svařovací dráhy a kdy je vyžadován vysoký výkon (krátký čas cyklu). Žádný z těchto typů není „lepší“ než ten druhý; každý je navržen tak, aby splnil jiné výrobní požadavky.
III. Jak vybrat výkon laserového svařování?
Laserový výkon je klíčový parametr, který se často pečlivě zkoumá při nákupu zařízení, avšak je chybou předpokládat, že „vyšší výkon vždy znamená lepší svařovací výsledky“. Například při svařování součástí o tloušťce 2 mm se optimální parametry pro nerezovou ocel, uhlíkovou ocel, hliníkovou slitinu nebo pozinkovaný plech mohou výrazně lišit. Výkon proto musí být vybrán s ohledem na materiál, tloušťku, konfiguraci spoje, rychlost svařování, použití přídavného drátu a požadovaný estetický vzhled konečného výrobku.
Při nákupu zařízení je účinnější místo toho, abyste výrobci prostě položili otázku „Máte model o výkonu 2000 W nebo 3000 W?“, poskytnout konkrétní údaje: materiál, tloušťku, polohu svařování, fotografie svárových spojů a požadovanou rychlost svařování. Ještě přesnější výběr zařízení umožní poskytnutí skutečných součástí pro testování. Nakonec je hlavním zájmem firmy, zda zařízení dokáže pravidelně splnit její výrobní požadavky – nikoli pouze výkon uvedený na typovém štítku stroje.
IV. Výběr mezi funkcemi chlazení vzduchem, chlazení vodou a podáváním drátu
Současné zařízení pro svařování laserem obvykle využívá buď systémy chlazení vzduchem, nebo systémy chlazení vodou. Laserové svařovací stroje chlazené vzduchem jsou obecně kompaktní a přenosné, což je činí ideálními pro zpracování kovových dílů, výrobu plechových konstrukcí, výrobu malých sérií a aplikace, při nichž je nutné zařízení často přemisťovat. Laserové svařovací stroje chlazené vodou, které odvádějí teplo prostřednictvím oběhového chladicího systému, jsou lépe vhodné pro dlouhodobý nepřetržitý provoz a výrobní prostředí s vysokým výstupem. Výběr mezi chlazením vzduchem a chlazením vodou tedy není založen na tom, která metoda je z principu lepší; rozhodnutí by mělo být provedeno na základě faktorů, jako je výkon laseru, doba nepřetržitého provozu, výrobní prostředí a konkrétní způsob použití.
Potřeba automatického systému pro podávání drátu závisí především na montážní mezeře mezi obrobky a požadavcích na svarový šev. U obrobků s vysokou montážní přesností a minimálními mezerami je často postačující svařování bez přídavného drátu. Pokud však ve svárové spojnici existují mezery nebo je nutné zvýšit výšku svárového hřebenu (výšku hřebenu) či zlepšit profil svárového hřebenu, mělo by se zvážit použití zařízení pro laserové svařování s automatickým systémem pro podávání drátu.
V. Podívejte se za nákupní cenu: Zvažte celkové náklady na vlastnictví
Při nákupu stroje pro laserové svařování představuje uvedená cena pouze jednu složku celkových nákladů. Musíte také zohlednit náklady spojené s pracovní silou, ochranným plynem, spotřebními materiály, údržbou, spotřebou energie a potenciálním prostojem. Stroj s nižší počáteční nákupní cenou nemusí ve skutečnosti vést ke snížení výrobních nákladů, pokud trpí pomalou rychlostí svařování, vyššími nároky na pracovní sílu nebo častou potřebou údržby.
Proto při výběru laserového svařovacího stroje je vhodné provést komplexní výpočet, který zahrnuje: investice do zařízení, náklady na práci, provozní náklady, náklady na údržbu a výrobní efektivitu. Pro firmy zabývající se sériovou výrobou je také nezbytné zohlednit úroveň automatizace a potenciál budoucích modernizací výrobní linky. Při výběru zařízení se nezaměřujte pouze na počáteční nákupní cenu, ale posuďte, kolik zařízení dokáže ušetřit v průběhu času na výrobních nákladech.
VI. Proč je před zakoupením laserového svařovacího stroje nezbytné provést zkoušku na vzorku?
Laserové svařování nabízí vysokou přizpůsobivost procesu; stejný výkon laseru však může vést k různým výsledkům v závislosti na materiálu, tloušťce a konstrukčním návrhu svařovaného dílu. Proto je před konečným rozhodnutím o nákupu zásadní provést zkoušku na skutečných svařovaných dílech.
Během zkoušení vzorků věnujte zvláštní pozornost faktorům, jako je proniknutí svaru, profil svárového hrotu, rychlost svařování, riziko propálení, deformace obrobku, discolourace povrchu a nutnost broušení po svařování. Při sériové výrobě byste měli také změřit dobu svařování na jednotku, abyste zjistili, zda zařízení splňuje požadovaný výrobní cyklus (výkon).
Zkoušení vzorků na skutečných obrobků poskytuje daleko cennější poznatky než pouhé porovnání technických parametrů zařízení.
VII. Rámec pro výběr laserového svařovacího stroje
Při výběru laserového svařovacího stroje mohou podniky postupovat podle tohoto logického pořadí: materiál → tloušťka → konfigurace spoje → objem výroby → rychlost svařování → úroveň automatizace → výkon laseru → způsob chlazení → požadavky na přívod drátu → praktické zkoušení vzorků.
Pro výrobní scénáře s malými šaržemi, vysokou rozmanitostí výrobků a častými změnami obrobků je ruční laserový svařovací přístroj často nejvhodnější volbou. Naopak pro standardizované výrobky s velkými objemy objednávek a pevnými svařovacími dráhami je vhodnější robotický laserový svařovací systém. Pokud musí být zařízení mobilní, doporučuje se systém s chlazením vzduchem; pro dlouhodobou nepřetržitou výrobu je preferován systém s chlazením vodou. Nakonec by měla být konečná konfigurace zařízení založena na výsledcích testů provedených na skutečných obrobků.
VIII. Laserové svařovací stroje: Řešení přizpůsobená vašim konkrétním obrobkům
Jako výrobce zařízení pro svařování laserem nabízíme širokou škálu řešení – včetně ručních laserových svařovacích zařízení, vzduchem i vodou chlazených laserových svařovacích systémů, automatických laserových svařovacích zařízení se zásobováním drátem a robotických laserových svařovacích buněk – přizpůsobených vašim konkrétním požadavkům týkajícím se materiálů, tloušťky obrobků, konfigurace spojů, výrobního objemu, rychlosti svařování a potřeb automatizace.
Pokud právě vybíráte laserové svařovací zařízení, není nutné hned na začátku zaměřovat se na konkrétní výkon (ve wattech) nebo cenu. Stačí nám poskytnout fotografie vašich obrobků, údaje o materiálech a jejich tloušťce nebo dokonce samotné díly. Nabízíme bezplatné hodnocení svařovacího procesu a zkušební svařování, čímž můžeme na základě skutečných výsledků svařování doporučit optimální zařízení a provozní parametry – a tak pomoci vaší firmě minimalizovat náklady spojené s výběrem zařízení a experimentováním se svařovacím procesem.
