Laseritehnoloogia

Kuidas valida sobivat laserkeevitusmasinat?

Kuna laserkeeveldustehnoloogia levib üha enam erinevates valdkondades, näiteks riistavaras, lehtmetallide töötlemisel, kodumasinates, uues energias, elektroonikas ja autokomponentides, kasutavad üha rohkem ettevõtted laserkeeveldusmasinaid keeveldustõhususe ja toote kvaliteedi parandamiseks. Siiski pööravad paljud ettevõtted ostuprotsessis peamiselt tähelepanu "vattidele" ja "hinnale". Tegelikult ei tähenda suurem võimsus tingimata paremat masinat ega väiksem hind automaatselt paremat tasakaalut. Masina valikut mõjutavad tegurid nagu materjal, töödeldava detaili paksus, keeveldusliite konfiguratsioon, tootmismaht, keevelduskiirus ning nõutav automaatse keevelduse tase. Õige laserkeeveldusmasina valimine peab algama teie konkreetsete tootmistähtaegade analüüsiga.

I. Laserkeeveldusmasina valimine materjali ja töödeldava detaili paksuse alusel

Laserkõõtmasinna valimisel on esimene samm materjali ja selle paksuse tuvastamine. Tavalised materjalid on roostevabast terasest, süsinikterasest, tsingitud lehtmetallist, alumiiniumi sulamitest, vasest ja vase sulamitest. Kuna erinevad metallid erinevad oma laserenergia neeldumiskiiruse, soojusjuhtivuse ja konkreetsete keevitusprotsessi nõuete poolest, ei saa seadmeid valida ainult materjali nimetuse järgi.

Näiteks on roostevabast terasest ja süsinikterasest materjalide laserkeevituse protsessid suhteliselt täiustatud, kuid kõrgelt peegeldavad ja kõrgelt soojusjuhtivad materjalid, nagu alumiinium ja vask, nõuavad tavaliselt kõrgemat laserenergiat ja täpsemat keevitusparameetrite valikut.

Kui materjal on kindlaks tehtud, tuleb arvesse võtta ka töödeldava detaili paksust. Samale materjalile kehtivad 1 mm õhukestel lehtmetel oluliselt erinevad keevitusnõuded kui 5 mm paksul plaatidel. Õhukese lehtmeta puhul on peamised murekohad soojusenergia sisend, läbepõlemine ja deformatsioonikontroll; keskmise ja suure paksusega plaatide puhul nihkub rõhk keevitusläbitavusel, keevituskiirusel ja vajadusel juhtme toitmisel. Seega ei saa laserkeevitusmasina võimsust määrata isoleeritult materjalist ja paksusest; valikuprotsess peab holistiliselt arvestama kombinatsiooniga "materjal + paksus + keevitusliite konfiguratsioon + keevituskiirus".

II. Seadmete valik keevitusliite konfiguratsiooni ja tootmisviisi järgi

Laserkeevandusmasina valikul on oluline mitte ainult materjal ja paksus, vaid ka keevandusühenduse konfiguratsioon. Tavaliste sirgjooneliste keevanduste puhul – näiteks lehtmetallkonstruktsioonides, korpustes või raamides – sobib tavaliselt standardne laserkeevandusseade. Toodete puhul nagu alus, kapp või uksplaadid, millel on palju sisemisi ja välimisi nurgaühendusi, tuleb arvestada ka keevandustorupi tööruumiga ning vajadusega "võnkumisfunktsiooni" (kiire võnkumine) keevandamiseks. Kui detailil on keerukad kõverad jooned või väga korduvad keevandusteed, tuleks kaaluda robotilaserkeevandussüsteemi.

Lisaks tuleb käepidemega laserkeevitusmasina ja robotilise laserkeevitusseadmega valik teha ettevõtte konkreetse tootmismudeli alusel. Käepidemega laserkeevitusmasinad pakuvad tööprotsessi paindlikkust ja sobivad seetõttu hästi tootmisetingimustesse, kus valmistatakse suurt hulka erinevaid tooteid väikestes partiidis ja kus töödeldavate detailide disain muutub sageli. Robotilised laserkeevitusseadmed sobivad aga paremini standardsete toodete, suuremate partiidide, fikseeritud keevitusliinide ja kõrgmahtuvuse (kiire tsükliaeg) nõuete korral. Mõlemat tüüpi seadmeid ei saa üldiselt üksteisega võrrelda – need on lihtsalt loodud erinevate tootmisnõuete rahuldamiseks.

III. Kuidas valida laserkeevitusvõimsus?

Laseri võimsus on oluline parameeter, mida tavaliselt põhjalikult analüüsitakse seadmete ostmise ajal, kuid on vale eeldada, et „kõrgem võimsus tähendab alati paremat keevitusresultaati“. Näiteks võivad 2 mm paksuste töödetailide keevitamisel optimaalsed parameetrid erineda oluliselt roostevabast terasest, süsinikterasest, alumiiniumi sulamist või tsingitud lehtmetallist. Seega tuleb võimsuse klassifikatsioon valida lähtuvalt materjalist, paksusest, ühenduse konfiguratsioonist, keevituskiirusest, täitematerjali kasutamisest ning lõpliku toote estetilisest kujundusest.

Seadmete ostmisel on tõhusam küsida tootjalt mitte lihtsalt „Kas teil on 2000 W või 3000 W mudel?“, vaid esitada täpsemad andmed: materjal, paksus, keevitusasend, keevitusliite pildid ja sihtkeevituskiirus. Tegelike töödetailide esitamine testimiseks viib veel täpsemale seadmete valikule. Lõppude lõpuks on ettevõtte peamiseks mureks see, kas seade suudab pidevalt täita selle tootmistähtaegu – mitte ainult seadme nimisildil märgitud võimsus.

IV. Õhujahutuse, veekjahutuse ja traadisöötmisfunktsiooni valik

Tänapäevased laserkeevitusseadmed kasutavad tavaliselt kas õhujahutust või veekjahutust. Õhujahutusega laserkeevitajad on üldiselt kompaktsete ja kanduvate, mistõttu sobivad nad hästi näiteks riistvara töötlemiseks, lehtmetallide töötlemiseks, väikestes partiidis tootmiseks ning rakendusteks, kus seadmeid tuleb sageli liigutada. Veekjahutusega laserkeevitajad, mis soojuse eemaldavad ringlusse sattuva jahutussüsteemi abil, sobivad paremini pikaajaliseks pidevaks töötamiseks ja suure mahuga tootmiskeskkondadeks. Seega pole õhujahutus ega veekjahutus absoluutselt parem; valik tuleb teha lähtuvalt teguritest nagu laser-võimsus, pidev tööaeg, tootmis-keskkond ja konkreetne kasutusviis.

Automaatse traadisüsteemi vajadus sõltub peamiselt töödeldavate detailide kokkupanekulukust ja keevitusõmbluse nõuetest. Detailide puhul, mille kokkupanek on väga täpne ja lõhed on minimaalsed, piisab sageli keevitamisest täitepuhke kasutamata. Kui aga keevitusühenduses esinevad lõhed või kui on vaja suurendada keevitusõmbluse tugevdust (näiteks õmbluse kõrgust) või parandada õmbluse profiili, tuleks kaaluda laserkeevitusmasinat, millel on automaatne traadisüsteem.

V. Vaadelda kaugemale ostuhinnast: arvestada terviklikku omanikukulu

Laserkeevitusmasina ostmisel on pakkutud hind ainult üks osa kogu kulust. Peate arvestama ka kuludega, mis tekivad tööjõu, kaitsegaasi, tarbekaupade, hoolduse, energiatarbimise ja potentsiaalse seiskumisega. Masin, mille algne ostuhind on madalam, ei pruugi tegelikult põhjustada madalamaid tootmiskulusid, kui see keevitab aeglaselt, nõuab palju tööjõudu või vajab sageli hooldust.

Seetõttu on laserkeevitusmasina valimisel soovitav teha üldine arvutus, mis hõlmab: seadme investeeringut, tööjõukulusid, kasutuskulusid, hoolduskulusid ja tootmise efektiivsust. Ettevõtetel, kes tegelevad massitootmisega, on oluline ka automaatikataseme ja tulevaste tootmisliinide täiendamise võimaluste hindamine. Seadme valimisel ei tohi keskenduda ainult esialgsele ostuhinnale, vaid tuleb hinnata, kui palju seade aeglaselt tootmiskulusid säästab.

VI. Miks on näidistestid enne laserkeevitusmasina ostmist olulised?

Laserkeevitus pakub kõrgemat protsessi kohastuvust; siiski võib sama laserenergia erinevate materjalide, paksuste ja töödeldava detaili konstruktsiooni korral anda erinevaid tulemusi. Seepärast on lõpliku ostmise tegemise eel oluline teha tegelike detailidega näidistesteid.

Proovide testimisel tuleb pöörata erilist tähelepanu sellistele teguritele nagu keevitusliite läbitung, keevitusnõelaprofiil, keevituskiirus, põletusohu oht, töödeldava detaili deformatsioon, pinnakujutise värvimuutus ning vajadus pärastkeevitust lihvida. Massitootmisel tuleb lisaks mõõta keevitusaega ühiku kohta, et kindlaks teha, kas seade vastab teie nõutavale tootmistsüklile (läbilaskevõimele).

Tegelike töödetavate detailide proovikeevitused annavad palju väärtuslikumat teavet kui lihtsalt seadmete tehniliste andmete võrdlemine.

VII. Raamistik laserkeevitusmasina valimiseks

Laserkeevitusmasina valimisel võivad ettevõtted järgida seda loogilist järjestust: Materjal → Paksus → Liite konfiguratsioon → Tootmismahukogus → Keevituskiirus → Automaatika tase → Laseri võimsus → Jahutusviis → Traadi sisestamise nõuded → Praktilised proovikeevitused.

Väikse partii, suure erinevuste hulga ja tihtide töödeldavate detailide muutuste korral on käsitsi kasutatav laserkeevitusmasin sageli parim valik. Vastupidi, standardiseeritud toodete puhul, kus tellimuste maht on suur ja keevitusrajad on fikseeritud, sobib paremini robotiga varustatud laserkeevitusseade. Kui seadme peab olema mobiilne, soovitatakse õhujahutusega süsteemi; pikaajaliseks pidevaks tootmiseks on eelistatavam veejahutusega süsteem. Lõplikku seadme konfiguratsiooni tuleb lõppkokkuvõttes määrata tegelike töödeldavate detailide testide tulemuste põhjal.

VIII. Laserkeevitusmasinad: lahendused, mis on kohandatud teie konkreetsetele töödeldavatele detailidele

Laserkeeveldusseadmete tootjana pakkume laia valikut lahendusi – sealhulgas käsitsi kasutatavaid laserkeeveldusmasinaid, õhujahutusega ja veekjahutusega laserkeeveldussüsteeme, automaatselt traati sisestavaid laserkeeveldusseadmeid ning robotilisi laserkeeveldusrakke – kohandatud teie konkreetsetele nõudmistele materjalide, töödeldava detaili paksuse, ühenduse konfiguratsiooni, tootmismahu, keevelduskiiruse ja automatiseerimisvajaduste osas.

Kui olete laserkeeveldusmasina valikuprotsessis, pole vaja kohe keskenduda konkreetsele võimsusele või hinnale. Lihtsalt saatke meile oma töödetavate detailide pildid, andmed materjalide ja paksuste kohta või isegi tegelikud osad. Pakume tasuta keeveldusprotsessi hindamist ja proovikeeveldust, mis võimaldab meil soovitada ideaalseid seadmeid ja tööparameetreid reaalsete keeveldustulemuste põhjal – aitades teie ettevõttel vähendada seadmete valiku ja protsessi katsetamisega seotud kulusid.