Những điều bạn cần biết về cắt ống laser

Khi các nhà chế tạo nghĩ về công nghệ cắt laser sợi quang, họ có thể nghĩ đến cắt tốc độ cao đầu tiên. Điều đó có thể đúng, nhưng khi nói đến cắt ống, tốc độ là tương đối. Đó là về thời gian cần để xử lý một ống để đáp ứng các thông số kỹ thuật hơn là tốc độ cắt thực tế trên ống.

Hầu hết các nhà chế tạo kim loại đều hiểu rõ về công nghệ cắt laser sợi quang đã làm được gì để gia công tấm phẳng, nhưng liệu công nghệ cắt laser sợi quang đã làm được gì đối với việc cắt ống? Thực ra là khá một chút.

Một số điều khá đáng chú ý. “Máy phát” laser trên sợi quang nhỏ hơn nhiều khi so sánh với bộ cộng hưởng CO _{2 truyền thống.} Trên thực tế, laser sợi quang được tạo ra bởi các ngân hàng điốt được ghép lại với nhau trong một mô-đun cỡ chiếc cặp có thể có công suất từ ​​600 đến 1.500 watt. Nhiều mô-đun được nối với nhau để tạo ra bộ cộng hưởng được cung cấp năng lượng cuối cùng, thường có kích thước bằng một tủ hồ sơ nhỏ. Ánh sáng tạo ra được dẫn truyền và khuếch đại qua cáp quang. Khi ánh sáng thoát ra khỏi cáp quang, ánh sáng vẫn giống như khi được tạo ra mà không bị suy giảm chất lượng hoặc nguồn điện. Sau đó, nó được điều chỉnh và tập trung cho loại vật liệu được cắt.

Bộ cộng hưởng CO ₂ lớn hơn nhiều và đòi hỏi nhiều năng lượng hơn, vì điện được đưa vào sự kết hợp của các loại khí để tạo ra chùm tia laze. Gương giúp ánh sáng tăng cường độ, chuẩn bị cho ánh sáng thoát ra khỏi bộ cộng hưởng. Sau khi ra khỏi bộ cộng hưởng, chùm tia phải đi qua một đường bao gồm nhiều gương đã được làm lạnh cho đến khi nó đi tới thấu kính. Việc di chuyển này làm giảm năng lượng và chất lượng của chùm tia laze.

Do lượng điện năng cần thiết để tạo ra một tia laser CO ₂ , nó kém hiệu quả hơn và có hiệu suất cắm tường thấp hơn nhiều khi so sánh với một tia laser sợi quang. Do đó, các thiết bị làm lạnh lớn cần thiết cho laser CO _{2 cũng cần nhiều công suất tổng thể hơn.} Với hiệu suất cắm tường của máy cộng hưởng bằng tia laser sợi quang hơn 40%, bạn không chỉ sử dụng ít điện năng hơn mà còn ít không gian sàn có nhu cầu cao của bạn.

Một số điều không rõ ràng cho đến khi bạn xem xét kỹ hơn một tia laser sợi quang đang hoạt động. Vì đường kính chùm của nó thường bằng một phần ba kích thước của chùm CO ₂ , nên laser sợi quang có mật độ công suất lớn hơn chùm laser CO ₂ . Điều này không chỉ cho phép sợi cắt nhanh hơn mà còn cho phép nó đâm xuyên nhanh hơn. Kích thước chùm tia nhỏ hơn này cũng mang lại cho sợi quang khả năng cắt các hình dạng phức tạp và để lại các cạnh sắc nét. Hãy tưởng tượng bạn cắt logo công ty ra khỏi ống khi khoảng cách giữa các chữ cái của logo là 0,035 inch; sợi quang có thể tạo ra vết cắt đó, trong khi tia laser CO _{2 thì không.}

Laser sợi quang có bước sóng 1,06 micron, nhỏ hơn 10% so với bước sóng của chùm tia laser CO _{2 .} Với bước sóng nhỏ hơn nhiều, laser sợi quang tạo ra chùm tia dễ bị vật liệu phản xạ hấp thụ hơn nhiều; một tia laser CO ₂ có nhiều khả năng phản xạ ra khỏi bề mặt của những vật liệu này. Bởi vì điều này, máy cắt laser sợi quang có thể cắt đồng thau, đồng và các vật liệu phản chiếu khác. Cần lưu ý rằng chùm tia laser CO ₂ phản xạ ra khỏi vật liệu không chỉ có thể làm hỏng thấu kính cắt của máy mà còn cả toàn bộ đường đi của chùm tia. Sử dụng cáp quang cho đường dẫn tia loại bỏ nguy cơ này.

Tất nhiên, laser sợi quang không cần quan tâm nhiều đến vấn đề bảo trì. Nó không yêu cầu làm sạch gương và kiểm tra ống thổi mà một máy cắt laser CO _{2 cần.} Miễn là nó được cung cấp nước sạch cho máy làm lạnh và các bộ lọc không khí được thay thế thường xuyên, bản thân laser sợi quang sẽ không phải bảo trì dự phòng.

Một sự cân nhắc khác là các mô-đun có kích thước như chiếc cặp của laser sợi quang — chúng cho phép dự phòng. Nếu một mô-đun gặp sự cố, bộ cộng hưởng sẽ không tắt hoàn toàn. Tia laser sợi quang được dự phòng theo cách mà các mô-đun khác có thể tạm thời tạo ra nhiều năng lượng hơn để hỗ trợ mô-đun hỏng cho đến khi việc sửa chữa có thể hoàn tất — nhân tiện, có thể được thực hiện tại hiện trường. Những lần khác, bộ cộng hưởng sợi có thể tiếp tục tạo ra công suất giảm cho đến khi sửa chữa được. Thật không may, nếu bộ cộng hưởng CO ₂ gặp sự cố, toàn bộ bộ cộng hưởng sẽ bị hỏng, không chỉ ở chế độ giảm công suất.

Đã có lúc nhiều người nghĩ rằng laser sợi quang chỉ có thể được sử dụng cho các vật liệu mỏng. CO ₂ , với bước sóng lớn hơn của nó, đã tạo ra đủ kerf trong quá trình cắt các vật liệu dày để có đủ không gian cho phép loại bỏ vật liệu; laser sợi quang không thể tạo ra cùng một kerf hoặc kết quả với vật liệu dày hơn. Nhưng điều đó đã được giải quyết trong những năm gần đây với công nghệ chuẩn trực có thể tạo ra chùm tia laser sợi quang rộng hơn tạo ra sự phân tách vật liệu và có chỗ để loại bỏ vật liệu trong vật liệu dày. Và vì chiều rộng chùm tia có thể chuyển đổi, máy có thể sử dụng chùm tia hẹp hơn để xử lý vật liệu mỏng, cho phép xử lý nhanh hơn các vật liệu có kích thước khác nhau trên cùng một máy cắt laser sợi quang.

Máy cắt laser tấm hiện được bán với công nghệ tạo tia laser có khả năng cung cấp công suất lên tới 12 kW. Một máy cắt ống laser thường đạt công suất 5 kW vì bất kỳ công suất nào nữa sẽ đồng thời cắt qua phía đối diện của ống.

Bạn có thể nhận thấy rằng chúng ta chưa thảo luận về tốc độ cắt. Có thể cắt tới 500 inch mỗi phút trên một ống, nhưng điều đó không phải lúc nào cũng thực tế. Trong quá trình cắt ống bằng laser, trọng tâm thực sự phải là thời gian tải một ống, lập chỉ mục để nó ở đúng vị trí để cắt, xuyên và cắt, và dỡ bộ phận. Đó là về thời gian xử lý một phần với máy cắt ống laser, không phải tốc độ cắt.

Hãy nói về vật liệu

Một máy cắt laser để cắt kim loại tấm có thể thay đổi tấm kim loại trong vài giây. Điều tương tự cũng có thể được thực hiện trên máy cắt ống laser, nhưng nó hoàn toàn khác về cách nó được thực hiện.

Không có tháp vật liệu tiêu chuẩn bằng máy cắt ống laser. Bộ nạp bó, hiệu quả nhất trong số các tùy chọn xử lý vật liệu ống, nạp từng ống một từ bó vào ống laser thông qua hệ thống phân cực. Loại cơ chế cho ăn này không hoạt động với các cấu hình mở, chẳng hạn như góc hoặc kênh, vì chúng khóa với nhau khi ở trong một gói và không dễ dàng tự do. Đối với các cấu hình mở, bộ nạp bước được sử dụng, trình tự lần lượt từng phần vào máy trong khi vẫn giữ đúng hướng của phần đó.

Các ống này không nhỏ. Ở Mỹ, chiều dài tiêu chuẩn là 24 feet. Một số ở Bờ Tây thường hoạt động với độ cao 20 ft. chiều dài như kích thước tiêu chuẩn.

Sự đa dạng là thực tế của bất kỳ cửa hàng việc làm nào, và điều tương tự cũng xảy ra đối với những cửa hàng vận hành máy laser ống. Không có gì lạ khi thấy các bộ phận có kích thước khác nhau đến từ một ống. Máy phải có khả năng dỡ các bộ phận được cắt bằng laser có thể nhỏ đến 2 inch và dài tới 15 ft., Cái này ngay sau cái kia. Nó cũng phải có khả năng dỡ các bộ phận đó mà không làm hỏng chúng, điều này có thể là một thách thức với các kim loại mềm hơn như nhôm.

Bản chất của một ống ngăn cản sự cần thiết của một máy có công suất laser rất cao. Trong khi máy cắt laser tấm phẳng hiện nay có sẵn máy phát laser mạnh tới 12 kW, thì máy cắt laser dạng ống thường chỉ yêu cầu công suất tối đa là 5 kW. Với một ống, bạn luôn phải nghĩ về phía đối diện của ống mà bạn đang cắt. Một tia laser mạnh hơn chỉ đơn giản là sẽ thổi qua phía bên kia của ống trong quá trình cắt. (Tất nhiên, nếu bạn đang xử lý một chùm hoặc một kênh trên ống laser, bạn không phải lo lắng về mặt khác.)

Một điều cần cân nhắc khác trong việc cắt ống là đường hàn. Vật liệu này được tạo thành cuộn và hàn lại với nhau. Điều này dẫn đến hai điểm thường phải được giải quyết:

1. Việc định vị đường hàn của ống phải được tính đến khi cắt bằng laser. Đường hàn không được can thiệp vào các chốt hoặc lỗ và đối với các ứng dụng thẩm mỹ, chẳng hạn như đồ nội thất, đường hàn cần được che giấu càng nhiều càng tốt. Trong hệ thống cắt ống bằng laser thông thường, một cảm biến quang học được sử dụng để quét ống để tìm đường hàn. Thường thì đường ống được bao phủ bởi dầu hoặc rỉ sét, và đường hàn có thể khó phân biệt với các khu vực bề mặt khác có chất bẩn. Trên không gỉ hoặc mạ kẽm, đường hàn có thể chỉ được nhìn thấy bên trong. Điều đó đã khiến một số nhà sản xuất kết hợp máy ảnh trong hệ thống của họ cho phép máy không chỉ quét bên ngoài ống mà còn cả bên trong. Điều này cho phép máy phát hiện đường hàn bị che khuất đó và định vị chính xác các bộ phận liên quan đến nó.
2. Các đường hàn cũng có thành phần khác nhau và được cắt khác với phần còn lại của ống của bạn. Theo truyền thống, người vận hành phải giảm tốc độ hoặc tăng công suất trên tất cả các hoạt động xảy ra trên ống để tính đến đường hàn. Ngày nay, một số OEM đã phát triển công nghệ và thông số điều khiển của họ để cho phép máy móc ra một đường hàn và chỉ điều chỉnh những phần đó. Điều này cho phép máy xử lý các bộ phận đó một cách nhanh nhất. Bộ điều khiển tự động điều chỉnh công suất, tần số và chu kỳ làm việc khi tia laser hoạt động theo cách của nó qua ống — và đường hàn của nó. Người vận hành không cần phải tạo các tham số hoàn hảo; anh ta có thể tập trung vào việc đưa vật liệu vào và ra khỏi máy.

Không có gì là hoàn hảo

Hãy nhớ rằng không có cái gọi là ống hoàn hảo. Họ có cung. Các đường hàn có thể nhô ra không chỉ ở bên ngoài mà còn bên trong ống. Đó là một thách thức thực sự để xử lý vật liệu này một cách nhất quán và nhanh chóng khi sự không nhất quán như vậy tồn tại từ sản phẩm này sang sản phẩm khác.

Hãy tưởng tượng bạn phải đặt một lỗ xuyên qua tâm trên một cái ống. Nó phải được căn giữa theo kích thước thực tế, không chỉ một mặt của ống. Nếu ống bị cong, điều đó sẽ khiến mọi thứ trở nên khó khăn hơn. Đó là tuổi thọ của việc chế tạo ống.

Làm thế nào để bạn bù đắp cho điều đó? Theo truyền thống, bạn sẽ đi xuống và chạm vào khuôn mặt bằng một cảm biến đánh dấu điểm tiếp xúc. Sau đó, ống được quay, và mặt đối diện của ống được chạm vào. Điều đó cung cấp cho người điều khiển một ý tưởng về việc ống được cúi như thế nào. Phương pháp này là chính xác và có thể đảm bảo các lỗ xuyên đó hoạt động cho ứng dụng. Nhưng hãy nhớ rằng mỗi khi xảy ra chuyển động quay của ống, khả năng mang lại dung sai rất cao sẽ bị giảm xuống.

Một yếu tố khác cần lưu ý là phương pháp truyền thống để kiểm tra cung và xoắn trong ống có thể mất tới năm hoặc bảy giây trước khi bắt đầu cắt. Với phương tiện cảm ứng truyền thống, bạn phải đánh đổi năng suất để lấy độ chính xác. Một lần nữa, trong thời đại cắt laser sợi quang, điều này có vẻ như là cả cuộc đời, nhưng làm việc với ống không đơn giản như làm việc với kim loại tấm.

Để thu hẹp khoảng cách thời gian khi kiểm tra ống, một số nhà sản xuất máy móc đang sử dụng máy ảnh để kiểm tra. Chúng giảm việc kiểm tra chất lượng xuống còn khoảng nửa giây và cũng giảm số lần quay được yêu cầu. Điều này cho phép máy duy trì năng suất cũng như độ chính xác.

Thực tế là bộ phận mua hàng luôn theo đuổi phương án ít tốn kém hơn. Điều đó có nghĩa là đường ống xuất phát từ nhà máy một tuần sẽ không giống như tuần sau. Một nhà chế tạo phải học cách quản lý sự đa dạng đó. 

Tập trung vào sản xuất các bộ phận đã hoàn thiện

Laser sợi quang hầu như không cần bảo trì, chứng minh hiệu quả cắm tường vượt trội khi so sánh với máy cắt laser CO ₂ truyền thống , có thể cắt vật liệu phản chiếu và cung cấp đường cắt chính xác. Chúng cũng nhanh hơn máy CO ₂ khi cắt các độ dày kim loại nhất định. Tuy nhiên, tốc độ là tương đối khi nói đến ống cắt. Tiết kiệm thời gian thực đến từ việc đẩy nhanh thời gian xử lý ống và sản xuất các bộ phận hoàn thiện.

Công Ty Cổ Phần Thiết Bị và Giải Pháp Cơ Khí Automech – nhà cung cấp các dòng máy gia công kim loại tấm, hàn laser, giải pháp tự động từ những nhà cung cấp nổi tiếng JFY – member of TRUMPF group, Han’s laser, EKO, Yadon, ABB…. Automech đã hợp tác với nhiều đối tác thương mại lớn ở trong và ngoài nước nhằm phục vụ nhu cầu sản xuất đa dạng. Hệ sinh thái sản phẩm đa dạng cùng mức giá hợp lí là điểm cộng to lớn giúp Automech ngày càng chiếm được lòng tin của khách hàng.

Thông tin về sản phẩm vui lòng liên hệ

Hotline:0987.899.347 – Mr.Toàn

Email:info@demowebvn.com