Laseritehnoloogia

Laserkeevitusmasina ostmisel vaatavad paljud ettevõtted instinktiivselt võimsuse näitajat – 1000 W, 1500 W, 2000 W, 3000 W või isegi kõrgem. Kas kõrgem võimsus tähendab automaatselt kiiremat keevituskiirust ja laiemat rakendusala?

Tegelikult ei ole kõrgem võimsus laserkeevitusmasinatel alati parem.

Ideaalne laserivõimsus sõltub materjalist, plaadi paksusest, keevitusliite konfiguratsioonist ja tootmistähtajatest. Ainult "kõrgvõimsuse" tagasijooksutamine võib mitte ainult suurendada seadmete ostmise kulusid, vaid ka tekitada probleeme protsessi ühilduvuse, energiatõhususe ja toote kvaliteediga.

Seega tuleb laserkeevitusmasina valimisel esmase prioriteedina tagada, et seadme võimsus vastab teie konkreetsele keevitusrakendusele.

I. Mida tähendab tegelikult laserkeevitusmasina võimsus?

Laserkeevitusmasina võimsus viitab tavaliselt laserallika nimivõimsusele – näiteks 1000 W, 1500 W, 2000 W või 3000 W.

Lihtsasti öeldes määrab laserivõimsus energiahulga, mille laser töödeldavale detailile ühikus ajas üle kantakse; seega on see seotud selliste teguritega nagu keevituskiirus, läbitungimisülg ja materjali ühilduvus.

See ei tähenda aga seda, et:

3000 W võimsus ei taga vajadusel paremat keevitusresultaati kui 2000 W, samuti ei pruugi 2000 W olla iga töödeldava detaili jaoks sobivam kui 1500 W.

Tegelik keevitusjõudlus sõltub ka järgmistest teguritest:

Töödeldava detaili materjal

Materjali paksus

Keetmisõmbluse laius

Keevituskiirus

Fookusasend

Kiire kõikumisrežiim

Kaitsegaas

Laserkeevituspea

Töödeldava detaili pinnaseisund

Keetmisstruktuur ja kokkupanekul tekkiv vahe

Seega on laserpõhine võimsus vaid üks parameeter valiku ajal – mitte ainus kriteerium.

II. 3 peidetud puudust, mis tekivad, kui valida kõrgvõimsaid laserkeevitusmasinaid ilma piisava analüüsita

Puudus 1: Seadmete investeeringute suurenemine ilma kindla tootlikkussuurenemiseta

See on probleem, millele paljud ettevõtted sageli tähelepanu ei pööra. Kui toodetavad töödeldavad esemed on peamiselt õhukesed lehed, väikesed metalliosad või tooted, millel on vaja piiratud keevitust, kuid seadme laserenergia on palju suurem kui tegelik protsessinõudlus, siis lisainvesteering seadmesse ei pruugi kaasa tuua vastavat kasvu tootmise efektiivsuses.

Võtame näiteks metalllehtede keevituse:

Laserenergia nõudmised sõltuvad töödeldava eseme paksusest, keevitusõmbluse pikkusest ja tootmisetsükli ajast.

Kui toode tegelikult ei vaja kõrgemat võimsust, siis seadmete ostmise ainult selleks, et saavutada „kõrge võimsus“, võib ebaoluliselt suurendada esialgseid investeerimiskulusid.

Seega ei tohiks seadmete valikut põhineda lihtsal loogikal:

„Kui eelarve lubab → Osta kõrgema võimsusega seade“

Selle asemel peaks seadmete valik järgima seda järjestust:

„Tegelik töödeldav eseme → Protessinõudmised → Tootmisetsükli aeg → Seadme võimsus“

Ettevõtetele on sobiv võimsuskonfiguratsioon tavaliselt praktiliselt kasulikum kui lihtsalt kõrgeima võimaliku võimsuse saavutamine.

III. Puudus 2: Liialdatud võimsus teeb protsessiparameetrite sobitamise keerulisemaks

Laserkeevitamine ei ole lihtsalt küsimus maksimaalse võimsuse sisse lülitamisest ja keevitamise alustamisest.

Tegelik tootmine nõuab erinevate protsessiparameetrite kompleksset juhtimist, näiteks laseri võimsust, keevitamiskiirust, fookusasendit, kiire võnkumisamplituudi ja kaitsegaasi.

Kui töödeldav detail on õhuke, kuid laseri võimsus on seadistatud kõrgeks – ja parameetrid ei ole õigesti sobitatud – võivad tekkida järgmised probleemid:

Läbepõlemine

Liialdatud keevitusõmbluse laius

Liialdatud soojusenergia sisend

Pinnade deformatsioon

Suurenenud keevituspritsmed

Mitteühtlane keevitusõmbluse välimus

Ühendusviiside keevitamine õhukestel lehtmetallidel on eriti tundlik soojusenergia sisendile.

Muidugi saab kõrgvõimsaid laserkeevitusmasinaid (võimsuse, kiiruse ja muude parameetrite kaudu) seadistada erinevate töödetailide jaoks; ei ole nii, et "kõrgvõimsed seadmed ei suuda keevitada õhukest lehtmetalli".

Tegelik probleem on:

Kõrgem seadme võimsus ei tähenda, et keevitusprotsessi sobitamist saab ignoreerida.

Ettevõtete jaoks on olulisem keskenduda seadme võimsusseadistusvahemikule ja üldisele protsessi juhtimise võimekusele – mitte ainult selle maksimaalsele võimsusmärgisele – kui seadet kasutatakse peamiselt õhukeste lehtmetallide, täpsusdetailide või rangelt estetiliste nõuetega toodete keevitamiseks.

IV. Puudus 3: Energia kasutamise ja seadmete konfigureerimise potentsiaalne "üleliialdus"

Laserkeevandusmasina tegelik kasutuskulu sõltub mitte ainult laserenergiast, vaid ka muudest teguritest, näiteks kasutusaeg, jahutusviisid, abiseadmed, tarbematerjalid ja tootmistsüklite kestus. Kui seade töötab pikka aega väikese koormusega ja tegelik toode ei vaja kõrgenergiat, ei pruugi kõrgenergia seadmete eelised täielikult avalduda.

Vaatleme lihtsat näidet:

Tehas valmistab peamiselt õhukesta roostevabast terasest või süsinikterasest lehtmetallist (umbes 1 mm paksune) ja selle päevase keevandumahu maht on stabiilne. Testid kinnitavad, et 1500 W või 2000 W seadmed on piisavad tootmisvajaduste rahuldamiseks.

Selles olukorras ei pruugi 3000 W seadme valimine tagada tootmiskasu suurenemist, mis oleks võrdeline energiataseme tõusuga.

Seega peaksid ettevõtted laserkeevandusmasina valimisel arvesse võtma:

Seadmete investeeringud + tegelik tootmisvõimsus + kasutustingimused + tulevased laiendamiskavad

...mitte lihtsalt laser-vattide võrdlemist.

V. Kas tuleks alati valida väiksema võimsusega laserkeevitusmasin?

Sel hetkel võivad mõned ettevõtted satuda teise eksiarusaamasse:

"Kuna kõrgem võimsus ei pruugi olla parem, kas on kuluefektiivsem osta väiksema võimsusega seadmeid?"

See ei ole ka täiesti õige.

Kui seadme võimsus jääb tegelike protsessinõuete alla, võib see põhjustada piisava keevitusläbitungimise ja keevituskiiruse saavutamise ebaõnnestumist.

Näiteks paksude metalllehtede, sügavate keevitusnahtude või kõrge tootmisväljatoodangu nõudvate rakenduste puhul võib ebapiisav võimsus põhjustada aeglasema keevituskiiruse või isegi soovitud keevituskvaliteedi saavutamise ebaõnnestumist.

Seega pole laserkeevitusmasina võimsuse valiku peamiseks põhimõtteks:

"Mida kõrgem, seda parem" või "Mida madalam, seda rohkem raha säästetakse."

Selle asemel on oluline:

Piisavus, sobivus ja mõistlik turvalisuse varu.

VI. Kuidas määrata laserkeevitusmasina võimsus erinevate töötingimuste põhjal?

Tegeliku valiku tegemisel tuleb arvesse võtta järgmisi aspekte:

Õhukeste lehtmetallide keevitamine

Kui peamised ülesanded hõlmavad õhukesi lehtmetalle, väikeseid lehtmetallkomponente või elektroonika ja kodumasinatega seotud metalliosi, tuleb keskenduda eelkõige täpsusele ja soojusenergia sisaldusele, mitte lihtsalt kõrgema võimsuse saavutamisele.

Levinud võimsusväärtused – näiteks 1000 W, 1500 W ja 2000 W – kõigil on oma rakendusvaldkonnad.

Lõplik otsus tuleb teha põhjalikult testide tulemuste põhjal, kus kasutatakse tegelikke materjale ja paksusi.

Keskmine paksus metallleht

Kui toote paksus suureneb ja keevitussuhtes esitatakse kõrgemaid nõudeid kiirusele ja läbitungimisülevalt, tuleb hinnata kõrgema võimsusega seadmeid, näiteks 2000 W või 3000 W mudelit.

Selles olukorras tuleb arvesse võtta komplekssete tegurite, nagu keevitamiskiirus, õmblusliite konfiguratsioon ja tootmisetsükli aeg, üldist mõju.

Paksed lehed või kõrglahutuslik pidev tootmine

Paksemate metallimaterjalide või ühikuajas kõrgema keevitusparenduse nõudvate tootmissituatsioonide puhul võib kõrgema võimsusega laserseadmed pakkuda suuremat potentsiaali.

Lõplik võimsusseade tuleb siiski kindlaks määrata tegelike protsessikatsetuste teel, mitte lihtsalt valides võimsustaseme ainult lehepaksuse järgi.

VII. Viis peamist tegurit, mida tuleb arvesse võtta laserkeevitusmasina valimisel

1. Materjal

Laserkeevitusomadused erinevad materjalidel, nagu roostevabast terasest, süsinikterasest, tsingitud lehest ja alumiiniumi sulamitest.

Esmalt tuleb tuvastada tegelikult keevitav materjal ja seejärel hinnata vajalikku võimsust.

2. Paksus

Lehepaksus on oluline viide tegur laseri võimsuse määramisel.

Võimsust ei saa siiski määrata ainult paksuse järgi; tuleb kaaluda ka keevitusliite konfiguratsiooni, keevituskiirust ja toote spetsifikatsioone.

3. Keevituskiirus

Kui ettevõttel on range nõue tootmisprotsessi kestusele, tuleb kaaluda seadme võimsuse ja sihtkittumiskiiruse vahelist tasakaalu.

4. Keetmistähtsus

Erinevatel toodetel on erinevad nõudmised keevitusesilmaga, läbitungimisümbriku, deformatsiooni ja keevitusjõuga seoses.

Toodete puhul, millel on kõrged esteetilised nõudmised, on üldine protsessikontroll eriti oluline.

5. Tulevased tootmisnõudmised

Kui ettevõte plaanib tulevikus toote täiendusi, suuremat lehtmetalli paksust või laiendatud tootmisvõimsust, on soovitav valida seadmed, millel on teatav varuvõimsus praeguste protsessinõudmiste ületamiseks.

See takistab praeguste seadmete ebapiisavust ning vältib ka lühikeses perspektiivis korduvaid seadmete ostu.

VIII. Miks tuleks laserkeevitusmasina ostmise eelnevalt teha näidisproovimine?

Laserkeevitusmasinad on seadmed, mille puhul protsess ise on kriitiline.

Isegi sama 2 mm paksuse metalllehe puhul võivad seadme võimsuse nõudmised erineda materjalist, keevitusliite konfiguratsioonist, montaažilõikes ja tootmiskiirusest.

Seetõttu soovitatakse ettevõtetel enne ostu teha katseid tegelike detailidega.

Tegelike näidiste testimine võimaldab teil kontrollida järgmist:

Milline võimsustase on sobiv?

Millist keevituskiirust saab saavutada?

Kas läbimisüvik vastab nõuetele? Kas keevitusesmane vastab standarditele?

Kas esinevad probleemid nagu läbepõlemine, sügavikuprahl või deformatsioon?

Kas seade sobib järgmiseks massproduksiooniks?

Tegelike detailide testimine pakub intuitiivsemat hindamist kui lihtsalt seadme tehniliste andmete lehtede vaatamine.

See on eriti oluline ettevõtetele, kes kasutavad laserkeevitust esmakordselt; näidiste testimine aitab vähendada seadme valiku ja tegelike tootmisnõuete vahelist tühikut.

IX. Õige lähenemine laserkeevitusmasina võimsuse valimisel

Kokkuvõttes saab valimisprotsessi ühe lausega kirjeldada:

Uurige esmalt töödeldavat detaili, seejärel määrake protsess; tehke esmalt katseid, seejärel määrake võimsus.

Ärge eeldage, et vajate 3000 W masinat lihtsalt seetõttu, et teine tootja seda kasutab.

Sarnaselt ei tohiks te automaatselt eeldada, et väiksema võimsusega masin on õige valik lihtsalt seetõttu, et 1000 W mudel on odavam.

Ratsionaalsem valimisprotsess näeb välja selline:

Määrake materjal → määrake paksus → selgitage keevitusnõuded → määrake tootmisetsükli aeg → tehke katseid tegelike detailidega → määrake laseri võimsus → seadistage seadmed.

Selliselt valitud laserkeevitusmasin vastab paremini tegelikele tootmistarvetele.

X. Laserkeevitusmasinad: kõrgem võimsus ei ole alati parem – oluline on sobivus

Laserkeevelduslahendused võimaldavad teil sobitada seadme võimsuse konkreetse materjaliga, paksusega, keeveldusühenduse struktuuriga ja tootmisetsükli ajaga. Pole teada, millist võimsust valida? Saatke meile oma tegelikud töödetailid; JUGAO pakub tasuta protsessihindamist ja näidistestimist. Me määrame optimaalse seadmelahenduse põhjal tegelike keeveldustulemuste, aitades teil vältida oletusi ja tagades, et keeveldusmasin vastab tõesti teie tootmisvajadustele.